2022年中考物理复习之专题突破训练：压强实验探究

压强实验探究

1．在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小文和小超利用小桌、海绵、砝码、木板，设计了如图甲、乙两个实验。

（1）小文和小超是根据海绵________来比较压力的作用效果的；

（2）根据图甲、乙两个实验得出的结论是：____________；

（3）后来小文又把小桌放到木板土，并把砝码放在小桌上，如图丙，发现小桌对木板的压力效果不够明显。于是通过对比图乙、丙两个实验，得出“受力面积相同时，压力越小，压力的作用效果越明显”的结论，你认为他的结论合理吗？________（选填“合理”、“不合理”），并请说明你认为合理或者不合理的原因是：____________；

（4）如果图丙中小桌对木板的压强是p，把相同的砝码也放一个在乙图的小桌上，则此时小桌对海绵的压强p乙_______p。（选填“小于”、“等于”或“大于”）。

2．小明同学利用砝码、小桌、海绵等实验器材，做“探究压力作用的效果”实验，如图甲所示；

（1）保持小桌对海绵的压力不变，改变小桌与海绵的接触面积，小明发现接触面积越大；小桌陷入海绵越浅，说明压力的作用效果与______有关；

（2）保持小桌与海绵的接触面积不变，改变小桌对海绵的压力，小明发现压力越大，小桌陷入海绵越深，说明压力的作用效果与______有关；

（3）实验过程中，压力的作用效果是通过______表现出来的；

（4）小明将小桌和砝码又放到一块木板上，如图乙所示，设图（甲）中小桌对海绵的压强是p甲，图（乙）中小桌对木板的压强是p乙，则p甲______p乙。（选填“大于”、“等于”或“小于”）

3．如图所示是“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验：

（1）实验中该同学通过观察海绵的凹陷程度反映压力的作用效果，这种方法叫做__；

（2）分析比较甲、乙两图所示现象，实验探究影响压力作用效果的因素是__；

（3）下列实例没有应用该结论的是__（填字母）；

A．菜刀要经常磨一磨

B．书包要用宽的背带

C．汽车限重

D．啄木鸟有个坚硬喙

（4）将两个完全相同的木块用图丙所示的方式紧靠在一起放在海绵上，则此时压力的作用效果与图乙相比___（选填“更明显”、“更不明显”、或“相同”）；

（5）若将这两个完全相同的木块用图丙所示的方式紧靠在一起放在水平桌面上，则此时对桌面的压强相比将其同样方式放在海绵上对海绵的压强会______。（选填“变小”、“变大”或“不变”）。

4．在“探究实心圆柱体对地面的压强与哪些因素有关”的实验中，某中学一小组的同学们认为此压强跟圆柱体的密度ρ、高度h、圆柱体底面积S是有关的，但有怎样的关系看法不同，于是，在老师的帮助下，小组的同学们从实验室里挑选了由不同密度的合金材料制成、高度和横截面积不同、质量分布均匀的实心圆柱体做实验，测出实心圆柱体竖直放置时（如图所示）对水平桌面上海绵的压下深度，实验记录见下表．

（1）该小组同学是通过＿＿＿＿来判断压强大小的．

（2）分析实验1、2或4、5可以得出：当圆柱体的材料密度相同时，实心圆柱体对水平地面的压强与圆柱体的＿＿＿＿有关．

（3）分析＿＿＿＿可以得出，当圆柱体的密度相同时，实心圆柱体对水平地面的压强与底面积无关．

（4）此探究过程用到的科学探究方法有＿＿＿＿、＿＿＿＿．

（5）实验结束之后，同学们在老师的指导下，以某一合金甲圆柱体为研究对象，推导它对海绵的压强大小的表达式（已知合金的密度为ρ，长方体铁块的高度为h，底面积为S），表达式为＿＿＿＿．

（6）上面推导出的表达式＿＿＿（选填“能”或“不能”）应用于各类固体的压强的计算．

5．在学习液体压强特点时，小明和小夏同学都做了“探究液体压强与哪些因素有关”的实验，请根据他们实验中的某些片段来解决有关问题：

（1）如图（a）所示，小明将压强计的金属盒放在同种液体中，但金属盒面的朝向不同，他要想观察U形管压强计两侧液面的高度差相等，必须控制金属盒在液体中的___________相等，由此实验步骤可知：在同种液体内部同一深度处，向各个方向的压强大小是___________的；若不增加器材，用这套装置还可以探究液体内部压强与___________的关系。

（2）小夏将压强计的金属盒分别放入甲乙两种液体中，观察到了如图（b）所示现象，从图中提供的信息中，我们可以判断，甲液体中金属盒处的压强_____乙液体中金属盒处的压强，甲液体的密度________乙液体的密度（两空均选填“大于”、“小于”或“等于”）。

6．某同学利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。

（1）实验前应调整U形管压强计，使左右两边的玻璃管中的液面______（选填“相平”或“不平”），U形管两侧液面高度差______（选填“等于”或“反映”）探头处受到的压强大小。当该同学将金属盒浸没于水中后，发现U形管两侧液面没有出现高度差，则说明实验装置的气密性______（选填“良好”或“不好”）；

（2）排阶器材故障后，该同学继续实验，通过比较______三图可得出结论：同种液体在同一深度向各个方向的压强相等；

（3）通过比较丙、丁两图可得出结论：______。

7．如图甲所示，两端开口且粗细均匀的玻璃管，下端套上橡皮膜。

（1）将玻璃管竖直且缓慢地插入水中（图乙），橡皮膜距水面越深，发现橡皮膜向上凸起幅度越大，说明深度越大，水的压强越＿＿＿；

（2）当橡皮膜距水面深度为h时，固定竖直插入的玻璃管，然后缓缓地向管内注水（图丙），当管内水柱深度小于h时，橡皮膜总是向上凸起，说明烧杯中的水对橡皮膜向上的压力F杯＿＿＿＿管内水柱对橡皮膜向下的压力F管；

（3）当管内水柱深度等于h时，橡皮膜的形状又变为与玻璃管口平齐，如图丁所示，说明F杯＿＿＿＿F管。若玻璃管的横截面积为S、水的密度为ρ，则F管＝ρ×＿＿＿＿，在h深处水产生的压强p＝ρ×＿＿＿＿。

8．小明用如图所示装置做“探究液体的压强特点”实验时得到的几组数据如表，请回答下列问题：

（1）液体压强计使用前，应检查装置是否漏气，调节好的压强计放在空气中时，U形管中的两个液面应该______；

（2）比较序号为______的三组数据，可得出的结论是：同种液体在同一深度处，液体向各个方向的压强都相等；

（3）比较序号为3、4、5的三组数据，可得出的结论是：同种液体，深度越______，压强越大；

（4）比较序号为5、6的两组数据，可得出的结论是：在同一深度处，液体的______越大，压强越大。

9．小明用2 mL的注射器、量程为0～10 N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值，本实验的原理是二力平衡和p＝____．

步骤一：把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔．

步骤二：按如图所示安装好器材，水平向右缓慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞____时，记下弹簧测力计的示数为5.2 N.

步骤三：用刻度尺测出注射器____的长度为4.00 cm.

步骤四：算出大气压强值为____Pa.

同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后，对实验进行了如下改进：

①       将步骤一改为：先将注射器内抽满水，再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，这样便于             ．

②取下橡皮帽，重复步骤二的操作，读得弹簧测力计的示数为0.3 N．由此可知，此时活塞所受到的____(填“摩擦力”或“大气压力”)为0.3 N.

小华根据改进后测得的数据，重新计算大气压的值．

10．某实验小组进行了以下两个探究实验。

实验一：探究大气压与高度的关系

（1）小强与小磊合作，自制了一个气压计，从玻璃管的管口向瓶内吹入少量气体，使管内水面上升到瓶口以上，如图所示。

（2）小强托者气压计从一楼开始上楼，每上一层观察一次管内水面与瓶口的高度差，小磊将数据记录成如下表格

（3）根据表中数据可以推测出：在一楼至七楼的过程中，随距地面的高度增大，大气压将均匀________。（选填“增大”、“不变”或“减小”）

（4）请分析该气压计的工作原理：瓶内封闭气体的压强等于_______与_______之和。

（5）表中高度差为什么在一楼至二楼的阶段变化比其它楼层大？______________。（答一种原因即可）

11.物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。当流体处于流动状态时,其内部各处的压强有什么规律呢?

小李同学将粗细不同的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上,当水在玻璃管中流动时,可以看到两个竖直管中水面的高度并不相同,实验现象如图甲所示。接着,小李同学又自制了一个飞机机翼模型,将其固定在托盘测力计上,观察测力计示数,如图乙所示,在机翼模型正前方用电扇迎面吹风来模拟飞机飞行时的气流,观察到测力计的示数变小了。

(1)由图甲所示的实验现象,可得出流体压强与流速之间的关系的初步结论是____________________。

(2)在图乙所示的实验中,电扇转动后,托盘测力计的示数变小了,原因是:机翼上凸下平,上方气流速度比下方大,造成机翼上方压强________(选填“大于”或“小于”)下方压强,所以机翼获得向上的升力,使测力计读数变小。

(3)在下列情形中,能够运用上述结论进行解释的是______。(选填序号)

A.将氢气球放手后,它会飘向空中

B.大风吹过,未插住插销的窗户向外推开

C.直升机能够停在空中一定高度处

D.地铁站台上,人必须在警戒线外候车

12．物理课上，王老师利用传感器为同学们做“探究流体压强与流速的关系”的演示实验，装置如图甲所示．

（1）装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起，右端与吹风机的尾部相连，当用吹风机抽气时，在同一时间内，通过每个管子的气体总量相同，则细管内气体流速比粗管内气体流速_____(选填“大”或“小”)．

（2）将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中，传感器与电脑相连，打开吹风机抽气时，电脑屏幕如图乙所示，已知①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况，由图像可知：平稳流动的气体，流速大处压强______(选填“大”或“小”)．图线③反映的是装置中_______(选填“A”“B”或“C”)塑料管的气体压强随时间变化的情况．

（3）当王老师将抽气的吹风机调换挡位后，图像中①②③三条图线出现了下移，由此可以判断三节管中气体的流速__________(选填“增大”或“减小”)．

（4）飞机机翼上表面弯曲，下表面较平直，当飞机前进时，机翼上、下方气体流速不同，机翼上、下表面就存在着_____，所以能够飞起来．在教室擦窗户时，室外一阵风沿走廊吹过，我们会看到窗帘向______(选填“室内”或“室外”)飘去．

参考答案

1．凹陷程度     压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显     不合理     没有控制接触面材料相同     等于

2．受力面积大小     压力大小     海绵形变程度     等于

3．转换法     受力面积     C     相同     不变

4.（1）海绵被压下深度（2）高度（3）2、3或5、6（4）控制变量法转换法（5）p=ρgh（6）不能

5．深度     相等     深度     大于     大于

6．相平     反映     不好     甲乙丙     在同种液体中，深度越大，液体内部的压强越大

7.（1）大   （2）大于   （3）等于   Shg   gh

 8．相平     1、2、3     大     密度

9．    刚被拉动    有刻度部分   1.04×105   排尽注射器内的空气   摩擦力

10.（3）减小（4）大气压管内外液柱高度差产生的压强（5）玻璃管倾斜了

11.(1)流速越大的位置压强越小　(2)小于　(3)B、D

12．大     小     C     增大     压强差     室外