资源简介

/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
【核心素养】浙教版（2024版）八年级科学上册·分层练习
专题提优特训7 压强相关实验探究
01 探究影响压力作用效果的因素的实验
探究影响压力作用效果的因素实验，使用控制变量法，控制压力相同，改变受力面积，探究压力作用效果与受力面积的关系，控制受力面积相同，改变压力，探究压力作用效果与压力的关系；使用转换法，把压力的作用效果转换成了海绵或细沙的形变程度。
1．小林同学在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”时，做了以下实验，请你根据已学过的压强知识分析：
(1)该实验是根据海绵 的现象来比较压力的作用效果的，这里用到的科学方法是 。
(2)探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”时，做了如图甲、乙所示实验，能够得到的结论是：压力相同时，受力面积越大，作用效果越 ；
(3)若想继续探究“压力的作用效果与压力大小的关系”，应再做图 （填“丙”或“丁”）所示实验，能得到的结论是：受力面积相同时，压力越大，作用效果越 ；
(4)若图丙中小桌对木板的压强为，图丁中小桌对海绵的压强为，则 （填小于/等于/大于）。
【答案】(1) 凹陷程度 转换法
(2)不明显
(3) 丁 明显
(4)等于
【详解】（1）[1]压力的作用效果是使物体发生形变，为了使现象更明显，实验中利用了柔软的海绵，通过海绵形变的大小或者海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
[2]将不能直观看到的转化为能直观看到的实验现象，叫做转换法。
（2）甲、乙两图中压力大小相同，受力面积的大小不同，海绵的凹陷程度不同，且受力面积越小，海绵形变越大，故可得结论：压力一定时，受力面积越大，压力的作用效果越不明显。
（3）[1]探究“压力的作用效果与压力大小的关系”，应控制受力面积不变，改变压力的大小，且接触面的材料相同，故应再做图丁所示实验。
[2]能得到的结论是：受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。
（4）丙图和丁图中压力大小相同，受力面积相同，根据压强的公式 可得等于。
2．小明同学利用A、B两物体、海绵等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验，如图所示。
(1)实验中小明是通过观察 来比较压力作用效果的；
(2)比较甲、乙两图所示实验，能够得到的结论是：在受力面积相同时，压力越 ，压力作用效果越明显。若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应通过比较图 两次所示实验；
(3)小明同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块，如图丁所示，发现大小两块使海绵的凹陷程度相同。由此他得出的结论是：压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 ；
(4)小明将同一小桌相同的砝码分别放到沙子和木板上，如图A、B所示，则沙子和木板受到的压强pA pB，比较A、B两种情况后，小明认为要用压强表示压力的作用效果，还需要的前提条件是： 。
【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2) 大 甲、丙
(3)没有控制压力不变
(4) ＝ 控制受压面的材料相同，且易形变
【详解】（1）实验中，海绵的凹陷程度越大，压力作用效果越明显，因此用海绵的凹陷程度来反映压力作用效果。
（2）[1]由甲、乙两图所示实验可知，受力面积相同而压力的大小不同，且压力越大，海绵的凹陷程度越大，压力作用效果越明显，由此可得：受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。
[2]研究压力作用效果和受力面积的关系时，应该保持压力大小不变，受力面积不同，故实验中甲、丙符合要求。
（3）将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块，受力面积不同，压力的大小也不同，由于没有控制物体间压力相同，所以得到的结论“压力作用效果与受力面积无关”是错误的。
（4）[1]两图中整个小桌对接触面的压力相同，受力面积相同，根据可知，。
[2]根据压力的作用效果比较压强的大小需要满足的条件是受压面的材料相同，且应选择易形变的材料。
3．为了探究影响压力作用效果的因素，小明用如图所示实验装置进行了如下实验：
①称取200克细沙置于烧杯中；
②将气球置于装置内，将烧杯中的细沙缓缓倒在木板B上，直至气球刚好破裂，称量烧杯中剩余细沙的质量，重复实验3次，并记录平均值；
③改变木板A上塑料钉的数量，用完全相同的气球重复步骤②，记录数据如下：
实验组别 塑料钉数量/枚 细沙的总质量/克 烧杯中剩余细沙的总质量/克
1 4 200 152
2 6 200 136
3 8 200 117
4 10 200 95
（1）为完成本实验，小明需要的测量工具为 ；
（2）小明选择细沙而不选择砝码来完成实验的原因是 ；
（3）请结合所学知识分析，本实验能否得出“受力面积越大，压力作用效果越不明显”的结论并说明理由。
【答案】 天平 细沙质量更小，对气球产生的压力变化更精细 见详解
【详解】(1)[1]实验中需要测量细沙的质量，故小明需要的测量工具为天平。
(2)[2]在实验中，细活对气球的压力等于细沙的重力，细沙与砝码相比，细沙重力更小，对气球产生的压力变化更精细。
(3)[3]在这个实验中，压力与受力面积都是发生变化的，但我们根据实验现象可以进行如下分析：达到同样的效果（刚好使气球破裂），受力面积小时，需要的压力小；受力面积大时，需要的压力大。因此可以同样得出：受力面积越大，压力的作用效果越不明显。
4．为了探究柱形物体对支持面产生的压力形变效果与哪些因素有关，某小组同学猜想：可能与柱形物体的重力、形状、底面积大小有关。他们用底面积相同、重力不同的长方体、正方体和圆柱体放在同一水平细沙面上进行实验（如图 （a）所示），接着他们再把若干个相同的长方体放在同一水平细沙面上进行实验（如图（b）所示），实验时他们测量了沙面下陷程度，并将有关数据记录在表一、表二中。
表一 表二
实验序号 形状 压力（N） 受力面积（cm2） 下陷程度（mm） 实验序号 形状 压力（N） 受力面积（cm2） 下陷程度（mm）
1 长方体 2 10 2 4 长方体 2 5 4
2 正方体 3 10 3 5 长方体 4 10 4
3 圆柱体 6 10 5 6 长方体 6 15 4
7 /
（1）分析比较实验序号1和2和3的数据及观察的现象， （选填“能”或“不能”）得到初步结论：受力面积相同，柱形物体对支持面压力越大，压力产生的形变效果越显著,理由 。
（2）进一步分析比较实验序号4和5和6数据及观察的现象可得到结论 ，柱形物体对支持面的压力形变效果相同。
（3）小明同学发现以上6次实验还不能探究柱形物体对支持面压力的形变效果与形状有无关系，他应该选择其他物体再次进行实验，请把该物体符合要求的各项数据填写在序号7中。
（4）从上列表格中数据及观察到的现象，小组同学总结归纳得出：若要比较柱形物体对支持面压力产生的形变效果显著程度，可以观察比较 以及计算 所受的压力大小进行判断。
【答案】 不能 没有控制好柱体的形状相同 当柱体的形状相同，且压力与受力面积的比值相同
表二
实验序号 形状 压力（N） 受力面积（cm2） 下陷程度（mm）
4 长方体 2 5 4
5 长方体 4 10 4
6 长方体 6 15 4
7 正方体（圆柱体） 6 15 /
沙面的下陷深度 单位面积
【详解】（1）[1][2]柱形物体对支持面产生的压力形变效果可能与柱形物体的重力、形状、底面积大小有关，研究与柱形物体的形状有关时，要控制柱形物体的重力、底面积大小相同，而实验中，柱形物体的形状不同，未控制变量，故分析比较实验序号1和2和3的数据及观察的现象，不能得到初步结论。
（2）[3]实验序号4和5和6中沙子下陷程度相同，故进一步分析比较实验序号4和5和6数据知
形状相同的柱形物体，当其压力与受力面积的比值相同时，柱形物体对支持面的压力形变效果相同。
（3）[4]探究柱形物体对支持面压力的形变效果与形状的关系，要控制柱形物体的重力和底面积大小相同，只改变柱体的形状（与6相比），故可用正方体（圆柱体）物体，控制压力为6N，受力面积为15cm2，如下表所示：
表二
实验序号 形状 压力（N） 受力面积（cm2） 下陷程度（mm）
4 长方体 2 5 4
5 长方体 4 10 4
6 长方体 6 15 4
7 正方体（圆柱体） 6 15 /
（4）[5][6]由表中1、2、3数据，可知
即单位面积受到压力变大，对应的3次实验沙子下陷的程度变大；由表中4、5、6数据可知
即单位面积受到压力相同，对应的3次实验中沙子下陷程度相同；故若要比较柱形物体对支持面压力产生的形变效果显著程度，可以观察比较下陷程度以及计算单位面积所受的压力大小进行判断。
02 探究液体压强与哪些因素有关的实验
5．如图所示，小明在探究影响液体压强的因素，他用几根一端封有相同皮薄膜的玻璃管进行实验，1-4号管内装入水，5号管中装入盐水，4号管上段较粗，下段与其他管粗细相同。本实验是通过观察玻璃管下方薄膜鼓起的程度来判断液体压强的大小。
（1）比较1、2、3号管，可得出的结论是 ；
（2）比较2号和4号管可知：液体产生压强的大小与液体的重力 （选填“有关”或“无关”）；
（3）利用2号和5号管可探究液体压强与液体的 之间的关系；
（4）为了探究液体长度对液体压强的影响，选用2号和6号管进行实验，6号管水柱比2号管水柱长，但要控制水柱的 相等。
【答案】 相同液体的深度越深，产生的压强越大 无关 密度 深度
【详解】（1）[1]比较1、2、3号管，都装水，液体密度相同，但是液体深度不同，玻璃管下方薄膜鼓起的程度不相同，可得出的结论是相同液体的深度越深，产生的液体压强越大。
（2）[2]比较图中2号管和4号管可知，玻璃管下方薄膜鼓起的程度相同，液体产生的压强相同，故比较图中2号管和4号管可知液体压强的大小与液体的质量、重力、体积都无关。
（3）[3]2号管和5号管中液体的密度不同，而液体的深度相同，利用2号管和5号管可探究液体压强与液体的密度是否有关。
（4）[4]为了探究液体长度对液体压强的影响，要控制液体的深度和密度相同，故选用2号管和6号管进行实验，6号管水柱比2号管水柱长，实验时需控制两管水柱的深度相等。
6．实验小组同学在探究影响液体内部压强大小因素时，利用如下实验装置进行研究。回答下列问题：
（1）实验前先如图甲所示，轻轻按压橡皮膜，若 ，则说明装置气密性良好；
（2）利用乙、丙、丁图可得出相应实验结论，这种研究方法叫 ；
（3）根据 两图，可推知液体内部压强和深度的关系；
（4）若U形管内墨水密度大于水的密度，则丙图中H （填“>”“<”或“=”）。
【答案】 U形管两边液柱的高度差变化明显 控制变量法 乙、丙 >
【详解】（1）[1]实验前，用手指按压橡皮膜，若发现U形管两边液柱的高度差变化明显，则说明装置气密性良好，若发现U形管中的液面几乎不动，说明该装置漏气。
（2）[2]液体压强与深度和液体的密度有关，研究液体压强与其中一个因素的关系，要控制另外一个因素不变；分析实验中相同量和不同量，这种研究方法叫控制变量法。
（3）[3]要探究液体的压强与液体密度的关系，根据控制变量法知，需要控制液体的深度相同，改变液体的密度，实验乙、丙符合题意。
（4）[4]根据转换法，压强计是通过观察U形管两端液面的高度差来显示橡皮膜所受压强的大小，即
若U形管内墨水密度大于水的密度，则
7．小畔同学在学习了液体压强的知识后，尝试“探究影响液体压强的因素”实验，自制了一个实验仪器，取来一个容器，容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的A、B两部分，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。A、B两部分加入不同或相同的液体，进行实验。如图中、乙所示：
(1)该同学是通过观察 来确定比较A、B两部分液体产生的压强大小的；
(2)实验一：该同学在实验过程中向容器A、B两部分都加入了一定量的淌水。实验结果如图乙所示，他得到的实验结论是 ；
(3)实验二：继续探究不同液体对压强大小的影响，他往容器A中加入酒精，往容器B中加入有水，得到的实验结果与实验一类似，如图乙所示。该同学能否得出可靠的结论 为什么 。
【答案】(1)橡皮膜的凸起方向
(2)同种液体的压强大小与深度有关。深度越深，同一液体的压强越大
(3)不能。没有控制液体深度相同
【详解】（1）橡皮膜受到两侧液体的压强，哪一侧压强大，橡皮膜就往哪一侧凹或者往另一侧凸起，因此该同学是通过观察橡皮膜的凸起方向来确定比较A、B两部分液体产生的压强大小的。
（2）A、B中加入同种液体，但橡皮膜处的深度不同。由现象，橡皮膜向A凸起，说明深度越深，同一液体的压强越大，即实验结论是：同种液体的压强大小与深度有关。深度越深，同一液体的压强越大。
（3）深度越深，液体压强越大。橡皮膜B侧压强大于A侧，受深度不同的干扰，所以不能得出关于不同液体对压强大小的影响的可靠结论。
8．在探究“影响液体压强因素”的实验时，研究小组设计了如下装置进行实验。取两支相同的玻璃管，底部套上橡皮膜，分别在甲和乙容器中倒入等质量的酒精和水，如图所示；
（1）实验是通过观察 来判断液体压强大小；
（2）观察甲和乙，若要得出“液体密度越大，压强越大”的结论，在实验时应控制 相同；
（3）若在甲玻璃管侧壁开两个相同的小孔a、b，管内液体将从小孔流出，a孔液体流出路径如图丙所示，请画出b孔的液体流出路径 ；
（4）小金认为“液体重力越大，容器底部压强越大”，请你设计实验反驳此观点（可用文字或图简要表述主要步骤） 。
【答案】 橡皮膜向下凸起的程度 液体深度
【详解】（1）[1]探究“影响液体压强因素”的实验时，液体压强大小无法直接观察，实验中运用转换法，通过观察橡皮膜向下凸起的程度，来判断液体压强大小。
（2）[2]由控制变量法可知，若要得出“液体密度越大，压强越大”的结论，需要控制液体深度相同，液体密度不同。
（3）[3]由于液体密度相同时，液体压强与深度有关，深度越深，液体压强越大，则b孔处液体压强大于a孔处液体压强，所以b孔的液体流出路径，如下图所示：
（4）[4]首先选用两根两端开口的粗细不同的玻璃管，横截面积关系为Sa< Sb，在两端玻璃管的一端扎上相同的橡皮薄膜，然后倒入深度相同的水，则两根玻璃管中液体的重力不同，橡皮膜均从原来的A位置下凸至B位置，如下图（a）、（b）所示，说明液体产生的压强与液体重力大小无关。
9．实验桌上有两只大烧杯，其中有一杯盛有纯净水，另一杯盛有浓盐水。老师告诉小科浓盐水的密度大于纯净水的密度，希望她用压强计将他们区别开。

（1）小科还没有把金属盒浸入在水中，就观察到U形管两侧液面高低不同。则她应该通过 （填字母）方法进行调节；
A．从U形管内向外倒出适量水
B．向U形管内添加适量水
C．拆除软管重新安装
（2）小科将调整过的压强计的金属盒先后浸没到A、B两杯液体中（如图乙），分别记下压强计U形管两侧的液柱高度差和。她发现小于，于是认为乙杯子中盛的是盐水。老师指出小敏的实验过程是不正确的，则小敏的错误在于 ；
（3）小科认真思考并提出了新的实验思路。请你将实验思路补充完整：将压强计的金属盒先后浸没到甲、乙两杯液体中，压强计U形管两侧的液柱高度差分别用和表示，使等于，则 的一定是纯净水；
（4）小科想继续探究同一液体、同一深度液体内部压强的特点，为了改变金属盒及橡皮膜的朝向，则需要调节丙图中 部位。
【答案】 C 没有控制压强计在液体中的深度相同 压强计所处的深度大 a
【详解】（1）[1]还没有把金属盒浸入在水中，就观察到U形管两侧液面高低不同，说明U形管内两侧液面上方的大气压强不相等，应拆除软管重新安装，故选C。
（2）[2]由图乙可知，压强计在两种液体中的深度不同，根据，要探究液体压强跟液体密度的关系，需要控制深度相同，故小敏的错误在于没有控制压强计在液体中的深度相同。
（3）[3]压强计U形管两侧的液柱高度差相等，说明液体压强相等，根据，因为浓盐水的密度大于纯净水的密度，压强计所处的深度大的一定是纯净水。
（4）[4]要探究同一液体、同一深度液体内部压强的特点，需要改变压强计橡皮膜的朝向，为了改变金属盒及橡皮膜的朝向，则应调节丙图中的a部位，以改变b部位橡皮膜的朝向。
10．小科利用透明塑料管、三通管、六通管和胶圈、橡皮膜等器材制作了如图甲装置，进行液体压强特点的探究。以下是他的实验操作：
①用烧杯往图甲装置中的塑料管内倒入一定深度的水，发现各管口橡皮膜均有膨胀变形；
②继续往图甲装置中加水，观察并记录实验现象；
③后将该装置浸入盛有盐水的大烧杯中，至侧面橡皮膜变平，观察并记录容器内外液面高度。
(1)将橡皮膜捆绑在六通管剩余的5个管口，其目的是为了研究液体压强与 的关系；
(2)小科分析操作②得到的现象后得出结论：同一种液体，深度越深，压强越大。请判断该步实验中小科观察到的现象是： ；
(3)操作③中，当侧面橡皮膜变平时，容器内液面比塑料管中液面要 ；
(4)阿晶认为小科根据操作②得出的结论不严谨，于是对该实验进行如图乙的改进：在容器内倒入一定量的水后，通过自制角度调节器的调节来改变液面高度，观察并记录橡皮膜的膨胀程度，此操作是为了排除 的影响。
【答案】(1)方向
(2)随着水的不断注入，水的深度不断增大，橡皮膜的形变程度越来越大
(3)小
(4)液体的重力
【详解】（1）六通管的不同管口在不同方向，则将橡皮膜捆绑在六通管剩余的5个管口，其目的是为了研究液体压强与方向的的关系；
（2）小科分析操作②得到的现象后得出结论：同一种液体，深度越深，压强越大。则小科观察到的现象为：随着水的不断注入，水的深度不断增大，橡皮膜的形变程度越来越大。
（3）操作③中，当侧面橡皮膜变平时，则盐水和水的压强相等。盐水的密度大于清水的密度，则盐水的深度小于清水的深度，即容器内液面比塑料管中液面要小。
（4）由于容器的形状不规则，在容器内倒入一定量的水后，通过自制角度调节器的调节来改变液面高度，观察并记录橡皮膜的膨胀程度，此操作是为了排除液体的重力的影响。
11．课本中关于“液体对容器底部产生压强”有这样一个活动：如图1所示，在一段粗管的下端蒙上橡皮膜，并将水注入管内约处，观察橡皮膜的形状变化，再将水注入管内约处，再次观察橡皮膜的形状变化，两次变化比较后得出相应结论。请回答下列问题：
（1）小科直观看到，水深度在增加，橡皮膜向下凹陷程度在 （选填“增加”、“减小”或“不变”），说明液体深度是影响液体对容器底部压强大小的因素。这也与课本结论相吻合；
（2）小敏则提出了质疑，在上述操作过程中，水的质量也在增加，那为什么不说是这个因素对液体压强产生影响呢 课本活动还不能精准说明深度就是影响因素；
（3）老师肯定了小敏的想法，并指导小敏设计了如图2所示实验，实验中玻璃管底面积相同，并在下端蒙上橡皮膜，但上端的开口形状各不相同。小敏通过此实验最终排除了原先认为的影响因素，精准到了深度这个因素。小敏在三个容器中加入了质量不同的水，但三个底面到液面水的深度 ，当他观察到 的实验现象时，说明了液体对底部压强是与深度有关，而与质量无直接关系，从而排除了质疑。
【答案】 增加 见解析 相同 橡皮膜向下凹陷程度相同
【详解】（1）[1]在一段粗管的下端蒙上橡皮膜，并将水注入管内约处，观察橡皮膜的形状变化，再将水注入管内约处，小科观察到，液体的密度相同，水深度增加时，深度越深，液体压强越大，橡皮膜向下凹陷程度逐渐增加。
（2）[2]根据题意知道，此时液体的密度相等，液体的深度和质量都在增大，说明液体压强可能跟液体的深度有关，也可能跟液体的质量有关。当给粗管中不断加水时，水的深度变深的同时，水的重力也再增加。
（3）[3][4]实验中玻璃管底面积相同，并在下端蒙上橡皮膜，但上端的开口形状各不相同，当三个容器中倒入等高的同种液体，液体的质量不同，深度相同，观察到橡皮膜向下凹陷程度相同，说明液体压强跟液体质量无关。
12．研究小组利用压强计探究液体内部压强与液体密度的关系。
【实验器材】压强计、橡皮膜、两端开口的玻璃管、玻璃杯、圆柱形容器等。
【实验过程】小金用手指按压橡皮膜，如图所示，无论轻压还是重压，发现U形管两边液柱的高度几乎不变化。

（1）出现这种情况的原因可能是 ；
解决上述问题后，小金按下列步骤进行实验：
①将金属盒放入水中深度10厘米处观察并记录；
②将金属盒放入酒精中深度10厘米处观察并记录；
③比较两次实验U形管左右两边液面高度差；
④换用密度不同的液体，重复上述实验。
（2）该实验通过U形管左右两边液面高度差来判断液体内部压强的大小，这种科学方法是 ；
【实验结论】液体的压强与液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大压强越大。
【迁移应用】小金将一支两端开口的玻璃管进行改装，用橡皮膜将其下端封住，往玻璃管内倒入一定量的酒精，观察到橡皮膜向下凸起，然后将玻璃管置于一空玻璃杯内，如图所示（固定仪器省略），再沿着玻璃杯内壁缓慢注水。

（3）当玻璃管内外液面相平时，橡皮膜的形变情况为 （选填“向下凸起”“向上凸起”或“相平”）；
【拓展提升】图是两个完全相同的圆柱形容器，分别装有甲、乙两种不同的液体，在距离容器底同一高度处分别有M、N两点。

（4）若，则两容器底部受到的液体压强大小关系是 （选填“>”“=”或“<”）。
【答案】 装置漏气 转换法 向上凸起 >
【详解】（1）[1]若压强计的气密性不好，软管中的气体和大气相通，等于大气压强，橡皮膜受到压强时，软管内的气体压强不会发生变化，则U形管中的液面就不会出现高度差，所以出现这种情况的原因是压强计的气密性不好。
（2）[2]该实验通过U形管左右两边液面高度差来判断液体内部压强的大小，U形管左右两边液面高度差越大，说明液体压强越大，用到转换法。
（3）[3]玻璃管内倒入一定量的酒精，玻璃管外面是水，当玻璃管内外液面相平时，橡皮膜上方酒精和水的深度相同，水的密度大于酒精的密度，由p=ρgh可知水的压强较大，橡皮膜向上凸起。
（4）[4]已知
pM=pN
因为
hM根据p=ρgh可知两液体的密度关系
ρ甲>ρ乙
又因为M、N两点到容器底的距离相等，所以从M、N两点以下的液体对容器底的压强关系
pM′>pN′
而两种液体对容器底的压强
p甲=pM+pM′，p乙=pN+pN′
所以两容器底部受到的压强大小关系是
p甲>p乙
13．在使用传统的压强计（如图甲所示）时，由于在实验的过程中需要改变深度、金属盒的方向、液体的密度等因素，要做多次实验，还要准确记录每次U形管两侧的高度差，又由于标注的刻度分度值大，读数误差较大，导致不利于得出正确的实验结论，为了解决这些问题，项目学习小组的同学对传统压强计进行了项目化创新设计与改进。
【方案设计】把四个用橡皮膜包着的金属盒固定在长方体物体的A、B、C、D四处（如图乙所示B、D在同一深度），通过橡皮管将金属盒分别连接到对应的四个装有相同的红色液体的U形管a、b、c、d上，且U形管事先被固定在竖直放置的支架上。
【项目制作】
(1)学习小组使用该装置前发现U形管的液面右边偏高，接下来的操作是___________；
A．取下橡皮管重新安装
B．将此时右边管中高出的液体倒出
(2)①设计产品1：项目化学习小组设计的改进模型如图乙（支架、导管已省略），该装置浸没在水中时，液面高度差大小关系是 （填序号）；
②设计产品2：项目化学习小组继续研究液体密度对液体压强的影响，第二项改进如图丙所示。将两个金属盒分别放入液面相同深处，测得两U形管高度差分别为10cm和12cm，此盐水的密度为 ；
【项目评价】
(3)学习小组发现，经过上述的实验改进，并不能使U形管内的液面高度差更明显，于是提出了使用更细的U形管以提高压强计的精度，你觉得这个说法正确吗，请简要说明理由。
【答案】(1)A
(2) hC>hB= hD > hA
(3)见详解
【详解】（1）调节压强计时，只需要将软管取下，此时U形管相当于一个连通器，这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的，当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的，再重新安装即可，故A符合题意，B不符合题意。
故选A。
（2）[1]由图乙可知，C点深度最大，B、D深度其次，深度相同，A处深度最小，因液体压强随液体深度的增加而增大，液面高度差大小关系是hC>hB= hD > hA。
[2]两U形管中液体相同，高度差分别为h1=10cm=0.1m，h2=12cm=0.12m
两个金属盒分别放入液面相同深处即深度相同，压强分别为，
则盐水的密度为
（3）根据可知，要使U形管内的液面高度差更明显，即使h变大，需增大压强或者减小管内液体密度，故更细的U形管不能使h变大，液体压强大小与液柱的粗细无关。故这个说法不正确。
14．如图所示是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
（1）实验前，小华同学检查实验装置时发现：按与不按探头的橡皮膜，U形管两边液面均处在同一水平线上，则这套实验装置可能出现的问题是： ；
（2）实验中液体压强的大小变化是通过比较 来判断的；
（3）比较图中 两图，可以得液体的压强与液体密度有关；
（4）若发现，当探头在不同液体中的深度相同时，U形管左右两侧液面的高度差对比不明显，他做了一些改进，下面操作能使两侧液面高度差对比更加明显的是 ；
A．将U形管换成更细的　　B．U形管中换用密度更小的酒精
C．烧杯中换密度差更大的液体　　D．使探头在液体中的深度增大但保持相同
（5）如图丁是小伟同学利用U形压强计改装成的测液体密度的密度计。A为固定支架，其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为5cm。U形管盛水，其右管标有刻度值，为了便于读数，在U形管右管有一个指示液面位置（刻度值）的实心红色浮标。未测量时，U形管水面刚好与a相平，读数时，读取浮标所对的刻度值即可。当橡皮膜放入某液体中，浮标指示在b处，ab之间的距离为2cm，则液体的密度为 g/cm3。
【答案】 装置漏气 U形管两边液面的高度差 甲丙 BCD 0.8
【详解】（1）[1]因为装置中有部分压强是用气体进行传递的，所以按与不按探头的橡皮膜，U形管两边液面均处在同一水平线上，说明装置漏气。
（2）[2]实验中运用转换法通过观察U形管液面的高度差来得到压强大小的。
（3）[3]要探究液体的压强与液体密度的关系，需要控制探头所处的深度相同，只改变液体的密度，故甲丙两图符合题意。
（4）[4]A．因为液体的压强不变，所以将U形管换成更细的，U形管液面的高度差不变，故A不符合题意；
B．U形管中换用密度更小的酒精，更容易被挤压，U形管液面的高度差变化越明显，故B符合题意；
C．烧杯中换密度差更大的液体，产生的液体压强越大，则U形管液面的高度差越大，故C符合题意；
D．使探头在液体中的深度增大但保持相同，液体的压强变大，则U形管液面的高度差变大，故D符合题意。
故选BCD。
（5）[5]当橡皮膜放入某液体中，右管升高2cm，则左管下降2cm，左右两管相差4cm，根据液体压强计受到的压强与U形管左右两管产生的压强相等，可得
带入数据为
解得。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com) 同舟共理工作室·周承秉
声明：未经著作权人及本平台书面授权，严禁以任何形式实施复制、传播、信息网络传播等侵权行为（包括但不限于通过微信、小红书等社交平台进行转发、分享、转载）。一旦发现上述侵权情形，将严格依据《中华人民共和国著作权法》等相关法律法规追究侵权主体的法律责任。/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
【核心素养】浙教版（2024版）八年级科学上册·分层练习
专题提优特训7 压强相关实验探究
01 探究影响压力作用效果的因素的实验
探究影响压力作用效果的因素实验，使用控制变量法，控制压力相同，改变受力面积，探究压力作用效果与受力面积的关系，控制受力面积相同，改变压力，探究压力作用效果与压力的关系；使用转换法，把压力的作用效果转换成了海绵或细沙的形变程度。
1．小林同学在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”时，做了以下实验，请你根据已学过的压强知识分析：
（1）该实验是根据海绵 的现象来比较压力的作用效果的，这里用到的科学方法是 。
（2）探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”时，做了如图甲、乙所示实验，能够得到的结论是：压力相同时，受力面积越大，作用效果越 ；
（3）若想继续探究“压力的作用效果与压力大小的关系”，应再做图 （填“丙”或“丁”）所示实验，能得到的结论是：受力面积相同时，压力越大，作用效果越 ；
（4）若图丙中小桌对木板的压强为P丙，图丁中小桌对海绵的压强为P丁，则P丙 P丁（选填“小于”、“等于”或“大于”）。
2．小明同学利用A、B两物体、海绵等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验，如图。
（1）实验中小明是通过观察 来比较压力作用效果的；
（2）比较甲、乙两图所示实验，能够得到的结论是：在受力面积相同时，压力越 ，压力作用效果越明显。若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应通过比较图 两次所示实验；
（3）小明同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块，如图丁所示，发现大小两块使海绵的凹陷程度相同。由此他得出的结论是：压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 ；
（4）小明将同一小桌相同的砝码分别放到沙子和木板上，如图A、B所示，则沙子和木板受到的压强pA pB，比较A、B两种情况后，小明认为要用压强表示压力的作用效果，还需要的前提条件是： 。
3．为了探究影响压力作用效果的因素，小明用如图所示实验装置进行了如下实验：
①称取200克细沙置于烧杯中；
②将气球置于装置内，将烧杯中的细沙缓缓倒在木板B上，直至气球刚好破裂，称量烧杯中剩余细沙的质量，重复实验3次，并记录平均值；
③改变木板A上塑料钉的数量，用完全相同的气球重复步骤②，记录数据如下：
实验组别 塑料钉数量/枚 细沙的 总质量/克 烧杯中剩余细沙的总质量/克
1 4 200 152
2 6 200 136
3 8 200 117
4 10 200 95
（1）为完成本实验，小明需要的测量工具为 ；
（2）小明选择细沙而不选择砝码来完成实验的原因是 ；
（3）请结合所学知识分析，本实验能否得出“受力面积越大，压力作用效果越不明显”的结论并说明理由 。
4．为了探究柱形物体对支持面产生的压力形变效果与哪些因素有关，某小组同学猜想：可能与柱形物体的重力、形状、底面积大小有关。他们用底面积相同、重力不同的长方体、正方体和圆柱体放在同一水平细沙面上进行实验（如图（a）所示），接着他们再把若干个相同的长方体放在同一水平细沙面上进行实验（如图（b）所示），实验时他们测量了沙面下陷程度，并将有关数据记录在表一、表二中。
表一 表二
序号 形状 压力（N） 受力面积（cm2） 下陷程度（mm） 序号 形状 压力（N） 受力面积（cm2） 下陷程度（mm）
1 长方体 2 10 2 4 长方体 2 5 4
2 正方体 3 10 3 5 长方体 4 10 4
3 圆柱体 6 10 5 6 长方体 6 15 4
7 /
（1）分析比较实验序号1和2和3的数据及观察的现象， （选填“能”或“不能”）得到初步结论：受力面积相同，柱形物体对支持面压力越大，压力产生的形变效果越显著，理由
。
（2）进一步分析比较实验序号4和5和6数据及观察的现象可得到结论 ，柱形物体对支持面的压力形变效果相同。
（3）小明同学发现以上6次实验还不能探究柱形物体对支持面压力的形变效果与形状有无关系，他应该选择其他物体再次进行实验，请把该物体符合要求的各项数据填写在序号7中。
（4）从上列表格中数据及观察到的现象，小组同学总结归纳得出：若要比较柱形物体对支持面压力产生的形变效果显著程度，可以观察比较 以及计算 所受的压力大小进行判断。
02 探究液体压强与哪些因素有关的实验
5．如图所示，小明在探究影响液体压强的因素，他用几根一端封有相同皮薄膜的玻璃管进行实验，1-4号管内装入水，5号管中装入盐水，4号管上段较粗，下段与其他管粗细相同。本实验是通过观察玻璃管下方薄膜鼓起的程度来判断液体压强的大小。
（1）比较1、2、3号管，可得出的结论是 ；
（2）比较2号和4号管可知：液体产生压强的大小与液体的重力 （选填“有关”或“无关”）；
（3）利用2号和5号管可探究液体压强与液体的 之间的关系；
（4）为了探究液体长度对液体压强的影响，选用2号和6号管进行实验，6号管水柱比2号管水柱长，但要控制水柱的 相等。
6．实验小组同学在探究影响液体内部压强大小因素时，利用如下实验装置进行研究
（1）实验前先如图甲所示，轻轻按压橡皮膜，若 ，则说明装置气密性良好；
（2）利用乙、丙、丁图可得出相应实验结论，这种研究方法叫 ；
（3）根据 两图，可推知液体内部压强和深度的关系；
（4）若U形管内墨水密度大于水的密度，则丙图中H （填“>”“<”或“=”）h2。
7．小畔同学在学习了液体压强的知识后，尝试“探究影响液体压强的因素”实验，自制了一个实验仪器，取来一个容器，容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的A、B两部分，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。A、B两部分加入不同或相同的液体，进行实验。如图中、乙所示：
（1）该同学是通过观察 来确定比较A、B两部分液体产生的压强大小的；
（2）实验一：该同学在实验过程中向容器A、B两部分都加入了一定量的淌水。实验结果如图乙所示，他得到的实验结论是 ；
（3）实验二：继续探究不同液体对压强大小的影响，他往容器A中加入酒精，往容器B中加入有水，得到的实验结果与实验一类似，如图乙所示。该同学能否得出可靠的结论 为什么
。
8．在探究“影响液体压强因素”的实验时，研究小组设计了如下装置进行实验。取两支相同的玻璃管，底部套上橡皮膜，分别在甲和乙容器中倒入等质量的酒精和水，如图所示；
（1）实验是通过观察 来判断液体压强大小；
（2）观察甲和乙，若要得出“液体密度越大，压强越大”的结论，在实验时应控制 相同；
（3）若在甲玻璃管侧壁开两个相同的小孔a、b，管内液体将从小孔流出，a孔液体流出路径如图丙所示，请画出b孔的液体流出路径；
（4）小金认为“液体重力越大，容器底部压强越大”，请你设计实验反驳此观点（可用文字或图简要表述主要步骤） 。
9．实验桌上有两只大烧杯，其中有一杯盛有纯净水，另一杯盛有浓盐水。老师告诉小科浓盐水的密度大于纯净水的密度，希望她用压强计将他们区别开。
（1）小科还没有把金属盒浸入在水中，就观察到U形管两侧液面高低不同。则她应通过 （填字母）方法进行调节；
A．从U形管内向外倒出适量水 B．向U形管内添加适量水 C．拆除软管重新安装
（2）小科将调整过的压强计的金属盒先后浸没到A、B两杯液体中（如图乙），分别记下压强计U形管两侧的液柱高度差hA和hB。她发现hA小于hB，于是认为乙杯子中盛的是盐水。老师指出小敏的实验过程是不正确的，则小敏的错误在于 ；
（3）小科认真思考并提出了新的实验思路。请你将实验思路补充完整：将压强计的金属盒先后浸没到甲、乙两杯液体中，压强计U形管两侧的液柱高度差分别用ha'和hb'表示，使ha'等于hb'，则
的一定是纯净水；
（4）小科想继续探究同一液体、同一深度液体内部压强的特点，为了改变金属盒及橡皮膜的朝向，则需要调节丙图中 部位。
10．小科利用透明塑料管、三通管、六通管和胶圈、橡皮膜等器材制作了如图甲装置，进行液体压强特点的探究。以下是他的实验操作：
①用烧杯往图甲装置中的塑料管内倒入一定深度的水，发现各管口橡皮膜均有膨胀变形；
②继续往图甲装置中加水，观察并记录实验现象；
③后将该装置浸入盛有盐水的大烧杯中，至侧面橡皮膜变平，观察并记录容器内外液面高度。
（1）将橡皮膜捆绑在六通管剩余的5个管口，其目的是为了研究液体压强与 的关系；
（2）小科分析操作②得到的现象后得出结论：同一种液体，深度越深，压强越大。请判断该步实验中小科观察到的现象是： ；
（3）操作③中，当侧面橡皮膜变平时，容器内液面比塑料管中液面要 ；
（4）阿晶认为小科根据操作②得出的结论不严谨，于是对该实验进行如图乙的改进：在容器内倒入一定量的水后，通过自制角度调节器的调节来改变液面高度，观察并记录橡皮膜的膨胀程度，此操作是为了排除 的影响。
11．课本中关于“液体对容器底部产生压强”有这样一个活动：如图1所示，在一段粗管的下端蒙上橡皮膜，并将水注入管内约处，观察橡皮膜的形状变化，再将水注入管内约处，再次观察橡皮膜的形状变化，两次变化比较后得出相应结论。请回答下列问题：
（1）小科直观看到，水深度在增加，橡皮膜向下凹陷程度在 （选填“增加”、“减小”或“不变”），说明液体深度是影响液体对容器底部压强大小的因素。这也与课本结论相吻合；
（2）小敏则提出了质疑，在上述操作过程中，水的质量也在增加，那为什么不说是这个因素对液体压强产生影响呢 ，课本活动还不能精准说明深度就是影响因素；
（3）老师肯定了小敏的想法，并指导小敏设计了如图2所示实验，实验中玻璃管底面积相同，并在下端蒙上橡皮膜，但上端的开口形状各不相同。小敏通过此实验最终排除了原先认为的影响因素，精准到了深度这个因素。小敏在三个容器中加入了质量不同的水，但三个底面到液面水的深度 ，当他观察到 的实验现象时，说明了液体对底部压强是与深度有关，而与质量无直接关系，从而排除了质疑。
12．研究小组利用压强计探究液体内部压强与液体密度的关系。
【实验器材】压强计、橡皮膜、两端开口的玻璃管、玻璃杯、圆柱形容器等。
【实验过程】小金用手指按压橡皮膜，如图所示，无论轻压还是重压，发现U形管两边液柱的高度几乎不变化。
（1）出现这种情况的原因可能是 ；解决上述问题后，小金按下列步骤进行实验：
①将金属盒放入水中深度10厘米处观察并记录；
②将金属盒放入酒精中深度10厘米处观察并记录；
③比较两次实验U形管左右两边液面高度差；
④换用密度不同的液体，重复上述实验。
（2）该实验通过U形管左右两边液面高度差来判断液体内部压强的大小，这种科学方法是 ；
【实验结论】液体的压强与液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大压强越大。
【迁移应用】小金将一支两端开口的玻璃管进行改装，用橡皮膜将其下端封住，往玻璃管内倒入一定量的酒精，观察到橡皮膜向下凸起，然后将玻璃管置于一空玻璃杯内，如图所示（固定仪器省略），再沿着玻璃杯内壁缓慢注水。
（3）当玻璃管内外液面相平时，橡皮膜的形变情况为 （选填“向下凸起”“向上凸起”或“相平”）；
【拓展提升】图是两个完全相同的圆柱形容器，分别装有甲、乙两种不同的液体，在距离容器底同一高度处分别有M、N两点。
（4）若PM=PN，则两容器底部受到的液体压强大小关系是 （选填“>”“=”或“<”）。
13．在使用传统的压强计（如图甲所示）时，由于在实验的过程中需要改变深度、金属盒的方向、液体的密度等因素，要做多次实验，还要准确记录每次U形管两侧的高度差，又由于标注的刻度分度值大，读数误差较大，导致不利于得出正确的实验结论，为了解决这些问题，项目学习小组的同学对传统压强计进行了项目化创新设计与改进。
【方案设计】把四个用橡皮膜包着的金属盒固定在长方体物体的A、B、C、D四处（如图乙所示B、D在同一深度），通过橡皮管将金属盒分别连接到对应的四个装有相同的红色液体的U形管a、b、c、d上，且U形管事先被固定在竖直放置的支架上。
【项目制作】
（1）学习小组使用该装置前发现U形管的液面右边偏高，接下来的操作是 ；
A．取下橡皮管重新安装 B．将此时右边管中高出的液体倒出
（2）①设计产品1：项目化小组设计的改进模型如图乙（支架、导管已省略），该装置浸没在水中时，液面高度差大小关系是 （填序号）；
②设计产品2：项目化小组继续研究液体密度对液体压强的影响，第二项改进如图丙所示。将两个金属盒分别放入液面相同深处，测得两U形管高度差分别为10cm和12cm，此盐水的密度为 ；
【项目评价】
（3）学习小组发现，经过上述的实验改进，并不能使U形管内的液面高度差更明显，于是提出了使用更细的U形管以提高压强计的精度，你觉得这个说法正确吗，请简要说明理由
。
14．【改编】如图所示是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
（1）实验前，小华同学检查实验装置时发现：按与不按探头的橡皮膜，U形管两边液面均处在同一水平线上，则这套实验装置可能出现的问题是： ；
（2）实验中液体压强的大小变化是通过比较 来判断的；
（3）比较图中 两图，可以得液体的压强与液体密度有关；
（4）若发现，当探头在不同液体中的深度相同时，U形管左右两侧液面的高度差对比不明显，他做了一些改进，下面操作能使两侧液面高度差对比更加明显的是 ；
A．将U形管换成更细的　　 B．U形管中换用密度更小的酒精
C．烧杯中换密度差更大的液体　　 D．使探头在液体中的深度增大但保持相同
（5）如图丁是小伟同学利用U形压强计改装成的测液体密度的密度计。A为固定支架，其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为5cm。U形管盛水，其右管标有刻度值，为了便于读数，在U形管右管有一个指示液面位置（刻度值）的实心红色浮标。未测量时，U形管水面刚好与a相平，读数时，读取浮标所对的刻度值即可。当橡皮膜放入某液体中，浮标指示在b处，ab之间的距离为2cm，则液体的密度为 g/cm3。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com) 同舟共理工作室·周承秉
声明：未经著作权人及本平台书面授权，严禁以任何形式实施复制、传播、信息网络传播等侵权行为（包括但不限于通过微信、小红书等社交平台进行转发、分享、转载）。一旦发现上述侵权情形，将严格依据《中华人民共和国著作权法》等相关法律法规追究侵权主体的法律责任。

展开更多......

收起↑