【尖子生特训】液体压强 专项必刷(含解析)--2026-2027学年浙教版科学八年级上册

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【尖子生特训】液体压强 专项必刷(含解析)--2026-2027学年浙教版科学八年级上册

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【尖子生特训】液体压强 专项必刷
考点一:液体压强大小比较
1.如图所示,将一个底部扎有橡皮膜的塑料瓶竖直向下逐渐浸入水中。在向下浸入的过程中,橡皮膜受到水的压强的变化情况为
A.变大 B.不变 C.变小 D.无法判断
2.如右图甲、乙,一段两端开口的玻璃管下端扎有一橡皮膜,当注入某种液体时,橡皮膜向下凸出。将其放入一盛水容器中,当管内外液面相平时,橡皮膜凹进管内,则管内所装液体可能是(  )
A.盐水 B.煤油 C.水 D.都有可能
3.质量分别为m甲、mz,密度分别为ρ甲、ρz的甲、乙两种液体分别盛在底面积不同的柱形容器中,如图(a)所示,已知液体对各自容器底部的压强相等,现将甲、乙液体互换容器(均不溢出),如图(b)所示,甲、乙液体对容器底部压力变化量分别为△F 甲、△F z,压强的变化量分别为Δp甲、Δpz,则下列说法不正确的是( )
A.Δp甲>Δp乙 B.△F 甲<△F 乙
C.ρ甲>ρ乙 D.m甲> m乙
4.如图所示,完全相同的甲、乙两个圆柱形容器内装有密度不同的液体。在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知A、B两点压强相等。则下列关于烧杯中液体密度ρ甲、ρ乙和烧杯甲、乙对桌面的压强p甲、p乙大小关系说法正确的是(  )
②ρ甲<ρ乙; ③p甲> p乙; ④p甲< p乙
A.只有①③ B.只有②③ C.只有②④ D.只有①④
5.有甲、乙两个材料不同、厚度与质量相同的圆柱形容器,向其中加水至相同高度(如图所示)。下列说法中,正确的是(  )
A.甲容器对桌面的压力小于乙容器
B.甲容器对桌面的压力大于乙容器
C.甲容器底部受到水的压强比乙容器小
D.甲容器底部受到水的压强比乙容器大
6.如图所示的甲、乙两个容器中盛有同种相同质量的液体,比较容器底受到的压强p甲和 P乙,容器中的液体对底部的压力F甲和 F乙的大小关系(  )
A. B.
C. D.
7.潮汐发电是利用涨潮、落潮时水坝两侧形成的水位差来发电的。如图为某时刻潮汐发电站的水位示意图,则甲、乙、丙三点的液体压强大小关系为(  )
A.p甲=p丙> p乙 B.p甲=p丙C.p甲= p乙>p丙 D.p甲= p乙8.将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示。两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为pA和pB,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则(  )
A.pA=pB,FA<FB B.pA<pB,FA>FB
C.pA>pB,FA>FB D.pA<pB,FA=FB
考点二:探究液体内部压强的特点
9.小新利用压强计探究液体内部压强的特点,U形管装有一定量的水,在金属盒未浸入液体时U形管内的水面等高。用该压强计做了如图所示的甲、乙、丙三次实验(烧杯中的液体均未溢出)(  )
A.图甲中通过观察h2判断液体内部压强的大小
B.根据乙和丙图金属盒的深度和U形管内液面的高度差可得ρ盐水<ρ液体
C.根据图丁所示的“喷泉”,可以说明:液体密度一定时,液体深度越深,液体压强越大
D.实验前在检查压强计时,发现U形管中两侧液面已有高度差,需拆除胶管重新安装
二、填空题
10.如图所示的装置可以用来探究“液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中通过观察   来反映液体压强的大小。
(2)小科用手轻压探头处的橡皮膜,U形管左侧液面下降,松手后液面恢复到原来位置,说明该装置   (选填“漏气”或“不漏气”)。
(3)实验前,小科发现U形管内的液面左低右高,为使管内液面左右持平,正确的做法是____。
A.将U形管右侧的红墨水倒出一些 B.取下软管重新安装
11.小妍将一根两端开口的玻璃管下端蒙上橡皮膜,如图甲。
(1)将此玻璃管放入盛有水的烧杯中,如图乙,发现橡皮膜向上凸,此现象说明   ;
(2)继续向下压玻璃管,则橡皮膜向上凸的程度会   (选填“变大”“变小”或“不变”)。将玻璃管置于深度为h处,如图丙,向管内注入液体至图丁所示位置,此时橡皮膜的形状正好是平面。由此推测管内注入的液体可能是   (填字母)。
A.浓盐水 B.酒精 C.蒸馏水
12.如图所示,在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处,挖出四个大小相同的圆孔,在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、b、c、d,抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止。
(1)橡皮膜c的形变情况是   (填“向上凹”“向下凸”或“保持原状”)。
(2)橡皮膜b、d在同一深度,它们的形变程度   (填“相同”或“不同”)。
(3)科学上,将一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的量转换成容易观察或测量的现象来进行研究的方法叫转换法。上述探究过程运用了转换法,以下实验也运用转换法的是____。
A.通过类比水压来认识电压
B.用光线表示光的传播方向和路径
C.通过小灯泡的亮度来判断物质的导电性
D.测量溢水杯排开水的重力来研究物体受到的浮力
13.小科学习了液体压强的知识后,设计了图甲装置。装置中间用隔板分成大小相同且互不相通的两部分,隔板中间有一圆孔用薄橡皮膜封闭。
(1)小科在隔板的左侧倒入水,标记液面位置为A,通过观察   确定水对容器侧壁存在压强。
(2)小科在隔板的左侧继续倒水至标记B处,观察到   ,得出结论:水的深度越大,压强越大。
(3)小科在隔板的左侧加入液体1,向右侧加入适量液体2,直到橡皮膜恢复原状,隔板两侧液面高度如图乙所示, 则液体的密度ρ1    ρ2(选填“>”、“<”或“=”)。
14.小叶用如图甲所示的装置探究影响液体内部压强的因素。
(1)在图乙中,将压强计的橡皮膜先后放在 a、b两位置,通过观察现象可知:同种液体,深度越大,压强越大。支持该结论的实验现象是   。
(2)为了探究液体密度对液体内部压强的影响,还需将橡皮膜放在图丙中的   (填“c”或“d”)位置。
三、实验与探究题
15.夏季汛期来临,暴雨后洪水流入水库会导致水位急剧上升,此时需开闸泄洪避免出现溃坝的危险。小龙了解到液体压强是导致溃坝的主要原因,他想利用微小压强计来探究液体压强与哪些因素有关。他根据水位上涨及河水变得浑浊密度变大的情况作出以下猜想:
A.液体压强大小可能与液体深度有关
B.液体压强大小可能与液体密度有关
为验证以上猜想,他利用相关器材完成了如下实验:
(1)用微小压强计U形管左右两边液面高度差来反映金属盒处液体压强的大小,这种研究物理问题的方法是(  )
A.控制变量法 B.转换法 C.类比法 D.模型法
(2)为了验证猜想A,比较①②两次实验操作,初步得出结论:液体的压强随深度的增加而   ;
(3)为了验证猜想B,应比较   (选填序号)两次实验操作,初步得出结论:深度相同时,液体的密度越大,压强越大;
(4)小龙通过探究得出结论:液体压强与液体深度和液体密度有关,所以大坝应修成   (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状,我们还应植树造林来减少水土流失。
16.在“探究影响液体内部压强的因素”的活动中,某科学兴趣小组准备了压强计、水和盐水等实验器材。
(1)为了探究液体内部压强与液体密度的关系,应该比较   两图所示的实验。
(2)小科同学对比甲、乙两图,提出一个猜想:在同一液体中,探头距离烧杯底部距离越小,液体压强越大。小宁同学只利用图乙中现有器材,保持探头位置不动,进行了简单操作后跟图甲对比(若图甲中探头的深度为h),就验证了小科同学的猜想是错误的。小宁同学的操作是   。
(3)小宁将矿泉水瓶装满水,继续探究。在M和N处各打一个小孔,如图丁①所示。当他拧开瓶盖,放开两小孔,在瓶底部水平放置接水盘,发现水的落点为图丁②所示的B、C点。接着他将接水盘向下移动,使得MA=ND,此时水的落点为E、F点。为了比较两小孔处液体压强大小,应比较AC与   (填“AB”或“DF”)的距离。
17.小明利用玻璃管、橡皮膜、烧杯等器材进行两组实验(如图甲),以研究液体内部的压强特点。
(1)在实验一中,小明判断液体内部有压强。他观察到的现象是   。
(2)在实验二中,小明向玻璃管中加入一定量某种溶液,根据如图所示的实验现象,小明认为:所加液体密度小于水的密度。小明作出推理的证据有:   。
(3)还有同学认为:液体内部压强也可能与液体重力有关。小明另取一个形状不同的玻璃管,下端套上橡皮膜(如图乙),利用它和已有器材设计了实验三。通过实验三与实验二的现象对比,对该观点进行反驳。请写出实验三的简要思路与现象。
18.金华科技馆中展示了一个有趣实验,如图甲所示,最下端的小孔水平喷水距离最大;小东对喷水距离远近很感兴趣,于是进行了以下探究。
【提出问题】水最远落地点与小孔点的水平距离与哪些因素有关呢
【查阅资料】水最远落地点与小孔点的水平距离与水流从小孔水平射出的速度和小孔离地的高度有关。
【探究实验】经过思考后,小瑞做了如图乙所示实验,其中h 表示小孔在水中的深度,V表示水流从小孔水平射出的速度,H表示小孔离地的高度,s表示水流射程(小孔到落点的水平距离)。得到了如下的实验结果。
序号 小孔离地高度H/cm 小孔离水面深度h/ cm 水最远落地点与小孔点的水平距离 s/cm
1 2 3 平均值
1 10 10 12.3 12.2 12.5 12.3
2 15 10 15.2 15.0 15.3 15.2
3 20 10 17.5 17.6 17.3 17.5
【数据分析】
(1)图一中最下端的小孔水平喷水距离最大,说明同种液体,深度越   ,液体压强越小。
(2)实验中每一组实验的数据都需要多次重复测量并取平均值,其目的是   ;
(3)实验中如何保障水流从小孔水平射出的速度相同    。
19.在学习了液体压强的知识后,项目学习小组的同学对传统压强计(如图甲)进行了项目化创新设计.
(1)【方案设计】
把四个用橡皮膜包着的金属盒固定在长方体的A、B、C、D四处(如图乙B、D在同一深度),通过橡皮管将金属盒分别连接到四个装有同一种红色液体的U形管a、b、c、d上(如图丙),且U形管事先被固定在竖直放置的支架上。通过U 形管两侧液面高度差来比较液体压强的大小,运用的科学方法是    
(2)【项目制作】
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
(3)【项目实施】
将该改进装置浸没在水中时,U形管两侧液面高度差最小的是    (填序号)。
(4)【项目评价】
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,下列建议中能提高压强计测量精度的是 ____
A.U形管内换用密度更小的液体 B.换用管径更粗的U 形 管
C.换用更厚的橡皮膜 D.烧杯内换用密度更大的液体
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】液体的压强;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】由液体压强公式判断压强变化情况。
【解答】在向下浸入的过程中,橡皮膜在水中的深度变深,由可知,橡皮膜受到水的压强逐渐变大。
故答案为:A。
2.【答案】B
【知识点】压强大小比较;液体的压强;影响液体压强大小的因素
【解析】【分析】液体内部向各个方向都存在压强,压强的大小与液体的密度和深度有关,在密度相同的情况下,深度越深,压强越大,在深度相同的情况下,液体密度越大,压强越大。
【解答】根据图甲信息橡皮膜一开始向下凸出是因为受到了液体对它向下的压强,图乙中,管内液面和管外液面相平,说明液体深度是相等,又因为液体压强与液体的密度和深度有关,橡皮膜向管内凹说明管外液体的压强大于管内液体的压强,因此管外液体的密度大于管内液体的密度,管外是水,管内液体的密度要小于水的密度,故ACD选项不符合题意,B选项符合题意,故答案为:B。
3.【答案】B
【知识点】压强大小比较;压强的大小及其计算;液体的压强;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】结合液体压强公式p=ρgh和柱形容器中液体压力与重力的关系(F=G=mg),先分析初始状态的密度、质量关系,再推导互换容器后的压力、压强变化量。图 (a) 中,甲液体深度h甲【解答】密度关系:由p=ρgh,p甲初=p乙初,且h甲ρ乙(乘积相等时,深度越小,密度越大),故选项 C正确。
质量关系:柱形容器中F=mg=pS,初始压强p相等,图(a) 中甲容器底面积S甲>S乙,因此F甲初=pS甲>F乙初=pS乙,即m甲>m乙,选项 D正确。
压力变化量:互换前,甲对甲容器的压力F甲初=G甲,乙对乙容器的压力F乙初=G乙;互换后,甲对乙容器的压力F甲后=G甲,乙对甲容器的压力F乙后=G乙。因此,甲液体的压力变化量:
ΔF甲=∣G甲 G乙∣,乙液体的压力变化量ΔF乙=∣G甲 G乙∣,即ΔF甲=ΔF乙,选项 B错误。
压强变化量:压强变化量Δp=,因ΔF甲=ΔF乙,且乙容器底面积S乙Δp乙=,选项 A正确。
故答案为:B。
4.【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算;液体的压强
【解析】【分析】 (1)知道A、B所处的深度关系、AB两点压强相等,利用p=ρgh可知液体密度大小关系;
(2)烧杯底受到的压强等于A点(或B点)压强加上A点(或B点)下面液体产生的压强,可得烧杯底受到的压强大小关系;烧杯是直壁容器,烧杯底受到的压强,据此液体重力大小关系;
(3)烧杯对桌面的压力等于杯和液体的总重,受力面积相同,利用得出烧杯甲、乙对桌面的压强关系。
【解答】 (1)由图知,A、B所处的深度hA<hB,
而A、B两点压强相等,即pA=pB,
由p=ρgh可知液体密度:ρ甲>ρ乙;
(2)设A、B距离杯底的高度为h,
烧杯底受到的压强:
p底甲=pA+ρ甲gh,p底乙=p乙+ρ乙gh,
因为p甲=p乙,ρ甲>ρ乙,
所以p甲+ρ甲gh>p乙+ρ乙gh,
所以烧杯底受到的压强:
p底甲>p底乙,
因为烧杯是直壁容器,烧杯底受到的压强,
设液体重分别为G甲、G乙,烧杯底面积为S,
,,
可得:,两烧杯内液体重G甲>G乙;
(3)因为烧杯对桌面的压力F=G杯+G液,
所以甲烧杯对桌面的压力F甲=G杯+G甲,
乙烧杯对桌面的压力F乙=G杯+G乙,
所以烧杯对桌面的压力F甲>F乙,
因为、受力面积相同,
所以烧杯甲、乙对桌面的压强p甲>p乙。
综合分析①③正确
故答案为:A。
5.【答案】B
【知识点】压强大小比较;液体的压强
【解析】【分析】这道题考查压力和液体压强的分析,需结合容器的底面积、液体压强公式(p=ρgh)及压力的组成(容器质量 + 水的质量)分析:液体压强由液体密度和深度决定;容器对桌面的压力等于容器与水的总重力。
【解答】AB:甲、乙容器的质量相同,但甲的底面积更大(由图可知甲容器更粗),加水至相同高度时,甲容器中水的体积更大(V=Sh),水的质量更大(m=ρV)。容器对桌面的压力F=G总=G容器+G水,甲的水质量更大,总重力更大,因此甲容器对桌面的压力大于乙容器,选项 A 错误、B 正确;
CD:水的密度ρ相同,加水至相同高度h,根据液体压强公式p=ρgh,甲、乙容器底部受到水的压强相等,因此选项 C、D 错误。
故答案为:B。
6.【答案】C
【知识点】液体的压强
【解析】【分析】由图可知两容器中液体的深度关系,又知液体的密度关系,根据公式p=ρgh可知两容器底受到液体的压强关系。对于柱状容器,液体对容器底的压力等于自身的重力。
【解答】由图知,液体的深度h甲<h乙,因为都是同一种液体,所以由p=ρgh可知乙容器底受到的压强大,即P甲<P乙;
由于两容器都是柱状容器,液体对容器底的压力等于自身的重力,而液体的质量相同,故对容器底部的压力相同,即F甲=F乙,故C正确;
故答案为:C。
7.【答案】D
【知识点】探究液体压强的特点实验;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】液体压强的大小与液体的密度和深度有关,公式为。在同种液体中,密度相同,深度h越大,液体压强p越大。
【解答】由图可知,甲、乙、丙三点处于同种液体中,液体密度相同。甲和乙的深度相同,丙的深度比甲和乙大。根据液体压强公式为 ,深度越大,压强越大。故 甲、乙、丙三点的液体压强大小关系为p甲= p乙故答案为:D。
8.【答案】B
【知识点】压强的变化;液体的压强;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)水对瓶盖和瓶底的压力,可以根据水产生的压力和水重力的关系来入手(上下粗细一样的容器中水对容器底的压力等于水的重力,上面粗、下面细的容器中水对容器底的压力小于水的重力,上面细、下面粗的容器中水的压力大于水的重力)。
(2)水对瓶底和瓶盖的压强是液体压强,可以根据液体压强的计算公式p=ρgh进行判断。
【解答】水瓶先正立再倒立放置在水平桌面上,由图可知,倒立时比正立时的液面高,根据p=ρgh可知,pA<pB;如图所示,正立时,液柱为直柱体,瓶底受到的压力等于水的重力,倒立后,瓶盖受到的压力相当于瓶盖正上方向液体受到的重力,即小于液体的总重力,所以FA>FB。故ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
9.【答案】B
【知识点】影响液体压强大小的因素;探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】 压强计是通过观察U形管两侧液面高度差反映液体压强大小,运用了转换法;增加瓶子压入的深度,“喷泉”会喷的更高,说明液体内部的压强大小可能与液体深度有关;U形管右端上方是和大气相通的,等于大气压强;当使用前发现U形管内水面已有高度差,只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的。
【解答】 A.压强计是通过观察U形管两侧液面高度差反映液体压强大小,故通过观察h2判断液体内部压强的大小;故A正确;
B.由图乙、丙可知,U形管两侧液面高度差不同,探头在盐水中的深度h小,高度差大即压强大,根据p=ρgh可知,盐水密度大于液体密度;故B错误;
C.增加瓶子压入的深度,“喷泉”会喷的更高,“喷泉”喷射高度的大小表示液体内部压强的大小,由图可得结论:液体密度一定时,液体深度越深,液体压强越大;故C正确;
D.调节压强计时,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的;故D正确。
故答案为:B。
10.【答案】(1)U型管两侧的液面高度差
(2)不漏气
(3)B
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)转换法在液体压强实验中的应用知识点:U 形管压强计是探究液体压强的常用工具,其工作原理是:当探头的橡皮膜受到液体压强时,U 形管两侧的液面会出现高度差,压强越大,高度差越大。实验中通过观察 U 形管两侧液面的高度差来间接反映液体压强的大小,这种将不易观察的物理量转换为易观察的物理量的方法,称为转换法。
(2)U 形管压强计的气密性检查知识点:U 形管压强计的软管需要保持良好的气密性,才能准确反映压强变化。轻压探头橡皮膜时,若装置不漏气,软管内的气压会升高,使 U 形管左侧液面下降、右侧液面上升;松手后,橡皮膜恢复原状,软管内气压恢复,液面会回到初始位置。若装置漏气,松手后液面无法恢复原位。
(3)U 形管压强计的使用与调试知识点:实验前若 U 形管两侧液面不平,说明软管内的气压与外界大气压不相等,此时不能通过倒出液体的方式调平,正确做法是取下软管,让软管内气压与外界大气压相等,再重新安装,使 U 形管两侧液面相平。
【解答】(1) 实验中,探头的橡皮膜受到液体压强后,会挤压软管内的空气,使 U 形管两侧的液面产生高度差。液体压强越大,U 形管两侧的液面高度差就越大,因此通过观察U 型管两侧的液面高度差,可以间接反映液体压强的大小,这是转换法的应用。
(2) 用手轻压探头处的橡皮膜时,若装置不漏气,软管内的气压会增大,导致 U 形管左侧液面下降、右侧液面上升;松手后,橡皮膜恢复原状,软管内气压恢复到初始状态,液面会回到原来的位置。若装置漏气,软管内气压会与外界相通,松手后液面无法恢复原位。因此该现象说明装置不漏气。
(3) 实验前 U 形管内液面左低右高,是因为软管内的气压大于外界大气压,导致液面不平衡。
A 、将 U 形管右侧的红墨水倒出一些,无法改变软管内的气压,液面仍会保持不平衡状态,做法错误;
B 、取下软管重新安装,可使软管内的气压与外界大气压相等,此时 U 形管两侧液面会自动相平,做法正确。
故答案为:(1) U 型管两侧的液面高度差;
(2) 不漏气;
(3) B。
11.【答案】(1)液体内部存在向上的压强
(2)变大;B
【知识点】探究液体压强的特点实验;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)橡皮膜上受到压强会凸起;
(2)①根据液体压强公式p=ρ液gh分析橡皮膜上受到压力的变化即可;
②根据p=ρ液gh和液体的高度判断液体密度大小即可。
【解答】(1) 橡皮膜向上凸,说明水对橡皮膜有一个向上的压力。这表明液体内部存在压强,且压强方向向上。
(2)① 当玻璃管向下压时,橡皮膜所处的深度增加。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,水对橡皮膜的压强越大,因此橡皮膜凸起程度会变大。
②根据丁图可知,当管子底部的橡皮膜变平时,说明外面水的压强和管内液体压强相等。根据p=ρ液gh可知,管内液体深度大,则管内液体密度小于水,应该是酒精,故选B。
12.【答案】(1)向上凹
(2)相同
(3)C
【知识点】实验探究的其他思想方法;液体的压强;液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】(1)橡皮膜总是向压强较小的一侧凸起;
(2)根据液体压强公式p=ρ液gh比较b、d两侧压强大小即可;
(3)分析各个选项的实验中使用的物理研究方法,再与转换法对照即可。
【解答】(1) 橡皮膜c位于塑料盒的下表面,浸入水中后受到水的向上压力。由于水对下表面的压力大于盒内空气的压力,橡皮膜c会向上凹,故填:向上凹。
(2) 橡皮膜b和d分别位于塑料盒的左、右两侧,处于同一深度。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,同一深度的液体压强相同,因此橡皮膜b和d受到的压力相同,形变程度相同,故填:相同。
(3) A.通过类比水压来认识电压,使用类比法;
B.用光线表示光的传播方向和路径,使用模型法;
C.通过小灯泡的亮度来判断物质的导电性,使用转换法;
D.测量溢水杯排开水的重力来研究物体受到的浮力,使用直接测量法。
故选C。
13.【答案】(1)橡皮膜向右凸出(橡皮膜发生形变)
(2)B点的橡皮膜比A点的凸出更明显(B点的橡皮膜比A点形变更明显)
(3)>
【知识点】液体的压强;影响液体压强大小的因素;探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)液体压强的存在可以通过橡皮膜的形变来体现,当液体对橡皮膜产生压强时,橡皮膜会发生形变。
(2)液体压强随深度的增加而增大,深度越大,液体压强越大,橡皮膜的形变程度就越明显。
(3)液体压强公式为,当橡皮膜恢复原状时,两侧液体对橡皮膜的压强相等,可据此比较液体密度大小。
【解答】(1)小科在隔板的左侧倒入水,通过观察橡皮膜向右凸出 (橡皮膜发生形变)确定水对容器侧壁存在压强;
(2)小科在隔板的左侧继续倒水至标记 B 处,观察到B 点的橡皮膜比 A 点的凸出更明显 (B 点的橡皮膜比 A 点形变更明显),得出结论:水的深度越大,压强越大;
(3)由图乙可知,液体 1 的深度h1小于液体 2 的深度h2,因为橡皮膜恢复原状,说明两侧液体压强相等,根据,压强p相等时,深度h越小,密度越大,所以液体的密度 ρ1 > ρ2 。
14.【答案】(1)橡皮膜在 b 位置时,U 形管两侧液面的高度差比在 a 位置时大
(2)c
【知识点】液体的压强;探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)液体内部压强的大小可以通过压强计 U 形管两侧液面的高度差来反映,高度差越大,说明液体内部压强越大。
(2)探究液体密度对液体内部压强的影响时,需要控制深度相同,改变液体的密度。
【解答】(1)在图乙中,将压强计的橡皮膜先后放在 a、b 两位置,b 位置深度更大,支持 “同种液体,深度越大,压强越大” 这一结论的实验现象是:橡皮膜在 b 位置时,U 形管两侧液面的高度差比在 a 位置时大。
(2)为了探究液体密度对液体内部压强的影响,需控制深度相同,所以还需将橡皮膜放在图丙中的 c 位置(与图乙中 b 位置深度相同)。
15.【答案】(1)B
(2)增大
(3)②③
(4)上窄下宽
【知识点】控制变量法;影响液体压强大小的因素;探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)转换法:用更易观察或者测量的量来反映不易观察或测量的量的研究方法。
(2)根据U形管液面高度差越大,说明橡皮膜受到的液体压强越大进行分析。
(3)根据控制变量法进行分析,选择除液体密度以外的条件都相同的两组实验。
(4)由(2)可知,液体密度一定时,深度越深,压强越大,所以下方应更宽,用于承受更大的压强。
【解答】(1)A、控制变量法是控制其他因素不变,研究某一因素对物理量的影响,故A不符合题意;
B、用微小压强计U形管左右两边液面高度差来反映金属盒处液体压强的大小,是将不易直接测量的液体压强转换为易观察的U形管左右两边液面高度差,这种研究物理问题的方法是转换法,故B符合题意;
C、类比法是将相似的事物进行类比,故C不符合题意;
D、模型法是构建物理模型来研究问题,故D不符合题意。
故答案为:B。
(2)比较①②两次实验操作,液体密度相同,②中金属盒深度更大,U形管左右两边液面高度差更大,说明液体的压强随深度的增加而增大。
(3)为验证猜想B,即液体压强大小与液体密度有关,应控制深度相同,改变液体密度,所以应比较②③两次实验操作,②中是水,③中是盐水,深度相同,盐水密度大,U形管左右两边液面高度差更大,初步得出结论:深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(4)因为液体压强随深度的增加而增大,大坝下部受到的压强比上部大,所以大坝应修成上窄下宽的形状。
(1)A.控制变量法是控制其他因素不变,研究某一因素对物理量的影响,故A不符合题意;
B.用微小压强计U形管左右两边液面高度差来反映金属盒处液体压强的大小,是将不易直接测量的液体压强转换为易观察的U形管左右两边液面高度差,这种研究物理问题的方法是转换法,故B符合题意;
C.类比法是将相似的事物进行类比,故C不符合题意;
D.模型法是构建物理模型来研究问题,故D不符合题意。
故选B。
(2)比较①②两次实验操作,液体密度相同,②中金属盒深度更大,U形管左右两边液面高度差更大,说明液体的压强随深度的增加而增大。
(3)为验证猜想B,即液体压强大小与液体密度有关,应控制深度相同,改变液体密度,所以应比较②③两次实验操作,②中是水,③中是盐水,深度相同,盐水密度大,U形管左右两边液面高度差更大,初步得出结论:深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(4)因为液体压强随深度的增加而增大,大坝下部受到的压强比上部大,所以大坝应修成上窄下宽的形状。
16.【答案】(1)乙、丙
(2)保持探头位置不变,倒出图乙烧杯中的水使探头的深度小于(或等于)h
(3)DF
【知识点】液体的压强;影响液体压强大小的因素;探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)控制变量法的应用:探究液体内部压强与液体密度的关系时,需控制深度相同,改变液体密度。
(2)验证猜想的实验设计:小科认为 “探头距离烧杯底部距离越小,液体压强越大”,需设计实验证明:当探头距离烧杯底部距离更小,但深度更浅时,压强反而更小。保持探头位置不变,倒出部分水使深度小于(或等于)甲图的h,此时探头距杯底更近,但压强计示数更小,即可证伪猜想。
(3)液体压强与流速的关系:液体压强越大,水流速度越大,水平射程越远。
【解答】(1)为了探究液体内部压强与液体密度的关系,应控制深度相同、改变液体密度,所以比较乙、丙两图。
(2)小宁的操作是:保持探头位置不变,倒出图乙烧杯中的水使探头的深度小于(或等于)h。此时探头距杯底更近,但深度变浅,若压强计示数更小,就证明小科的猜想错误。
(3)为了比较 M、N 两处液体压强大小,应在相同下落高度下比较水平射程,即比较AC与 DF的距离。
17.【答案】(1)橡皮膜向上凸起
(2)橡皮膜无形变;玻璃管内液体深度大于管外深度
(3)将如图所示的玻璃管放入水中,使玻璃管底部在水中的深度与实验二相同;往玻璃管内倒入实验二中的某种溶液,直至液面高度与实验二相同。观察到玻璃管底部的橡皮膜仍无形变。
【知识点】液体的压强;影响液体压强大小的因素;探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)液体压强的存在:液体内部向各个方向都有压强。
(2)液体压强的影响因素:液体压强公式为 p=ρgh。
(3)控制变量法反驳观点:要反驳 “液体内部压强与液体重力有关” 的观点,需控制深度和液体密度相同,改变液体重力(即玻璃管形状),观察橡皮膜是否变形。若橡皮膜无变形,则说明压强与液体重力无关。
【解答】(1)在实验一中,水对橡皮膜产生向上的压强,观察到的现象是橡皮膜向上凸起。
(2)小明推理的证据是:橡皮膜无形变(说明橡皮膜两侧压强相等);玻璃管内液体深度大于管外水的深度。根据 p=ρgh,在压强相等时,深度越大,液体密度越小,因此所加液体密度小于水的密度。
(3)实验三的简要思路与现象:将如图所示的玻璃管放入水中,使玻璃管底部在水中的深度与实验二相同;往玻璃管内倒入实验二中的某种溶液,直至液面高度与实验二相同。观察到玻璃管底部的橡皮膜仍无形变。
18.【答案】(1)浅
(2)避免偶然性,减小误差
(3)控制小孔到液面的深度相同
【知识点】实验步骤的探究;科学探究的基本环节;实验探究的其他思想方法;探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)液体压强的影响因素:液体压强与液体的密度和深度有关,同种液体中,深度越深,液体压强越大;深度越浅,液体压强越小。而液体压强会影响水流射出的速度,进而影响水平喷距离。
(2)实验数据的处理方法:在实验中,多次重复测量并取平均值,是为了减小偶然因素带来的误差,提高实验结果的准确性。
(3)控制变量法的应用:在探究多个因素对实验结果的影响时,需要控制其他变量不变,只改变研究的变量。本题中,水流从孔水平射出的速度与小孔在液体中的深度有关,因此要保证速度相同,需控制小孔到液面的深度一致。
【解答】(1)图一中最下端的小孔水平喷水距离最大,说明此处水流射出的速度大,对应的小孔在液体中的深度大;结合液体压强的规律可知,同种液体中,深度越浅,液体压强越小,水流射出的速度越小,喷水距离也就越小。
(2)实验中每一组数据都多次重复测量并取平均值,是因为单次测量可能会因偶然因素(如操作误差、读数误差)导致结果偏差,取平均值可以避免这种偶然性,减小实验误差,让结果更准确。
(3)水流从孔水平射出的速度与小孔在液体中的深度(即小孔到液面的深度)有关,因此要保障水流射出的速度相同,需控制小孔到液面的深度相同。
19.【答案】(1)转换法(2)A(3)A(4)A;D
【知识点】影响液体压强大小的因素;探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)转换法是通过将不可见、不易直接测量的物理量转化为可观测的直观现象或易测量的量来进行研究的方法。
(2)液体压强的大小由两个因素决定: 液体的密度 和 深度 。具体关系为:
①深度 :同一液体中,深度越深,压强越大(如潜水时水压随深度增加)。
②密度 :深度相同时,密度越大,压强越大(如盐水比水压强大)。
③公式为 p = ρgh 。
【解答】(1) 在实验中,液体压强的大小无法直接测量,通过U形管两侧液面的高度差来间接反映液体压强的大小,这种方法称为“转换法”。故答案为: 转换法。
(2) U形管右侧液面偏高,说明装置内部存在初始气压不平衡(可能是安装时橡皮管未完全排空或连接不当)。 正确的操作是取下橡皮管重新安装,确保U形管两侧初始液面高度一致,排除安装误差。 故答案为:A。
(3)液体压强的大小由两个因素决定: 液体的密度 和 深度 。同一液体中,深度越深,压强越大,ABCD四点中,A的最浅,因此A点两侧液面高度差最小。故答案为:A。
(4) A.U形管内液体密度越小,相同压强下液面高度差越大,灵敏度更高。故选项A正确。
B.管径更粗会减小液面高度差(因液体体积变化相同,横截面积增大会降低。故选项B错误。
C.更厚的橡皮膜形变能力差,会降低灵敏度。故选项C错误。
D.烧杯内液体密度更大时,相同深度下压强更大,U形管高度差更明显。故选项D正确。
故答案为:AD。
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