沪科版八年级物理 专项综合全练（八） 探究液体压强与什么因素有关

沪科版八年级物理 专项综合全练（八） 探究液体压强与什么因素有关1. 某同学用下列器材探究“液体内部的压强”。(1) 他向图甲的 U 形管内注入适量的红墨水，红墨水静止时，U 形管两侧液面高度 。(2) 图乙压强计通过 U 形管两侧液面的 来反映橡皮膜所受压强的大小，用手指按压橡皮膜发现 U 形管中的液面升降灵活，说明该装置 。（填“漏气”或“不漏气”）(3) 他把探头放入水面下 6cm 处，探头受到水的压强是 Pa；继续向下移动探头，会看到 U 形管两侧液面的高度差变大，说明液体内部的压强与液体的 有关。（g 取 10N/kg）(4) 为了检验“液体内部的压强与液体密度有关”这一结论，他用图丙的装置，在容器的左右两侧分别装入深度相同的不同液体，看到橡皮膜向左侧凸起，则 侧液体的密度较大。（填“左”或“右”）2. 在游泳时，小金发现越往深水区走，越感到胸闷，由此猜想液体内部压强可能与液体的深度有关。于是用液体压强计对此进行了探究。步骤一：将金属盒放入水中深度 5 厘米处，观察现象；步骤二：将金属盒放入水中深度 15 厘米处时，发现金属盒的位置不动，但 U 形管两侧的液面高度差逐渐减小；步骤三：调整好器材后，重新实验。在深度 5 厘米处观察到现象如图 A 所示，在深度 15 厘米处观察到现象如图 B 所示。得出结论：同种液体内部压强随着深度的增加而增大。请回答下列问题：(1) 该实验过程用到的科学方法有 （填字母）。A.转换法 B.控制变量法 C.类比法(2) 步骤二中金属盒在水里的位置不动，但 U 形管两侧的液面高度差逐渐减小的原因是 。(3) 小金反思：只进行两次实验就得出结论，结论是不可靠的。还需改变深度更换液体进行多次实验，其目的是 。(4) 对液体内部压强大小与深度关系的进一步思考。图 C 为一圆柱形容器，容器内装有密度为 的液体，a 点在深度为 h 处的水平横截面上，横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力。根据压强公式 p=FS，推导出 a 点所在横截面受到的液体压强 pa 与深度 h 之间的关系式是 pa= 。3. 表中是小明同学利用如图所示的实验装置探究液体压强规律时所测得的部分数据。 实验深度橡皮膜在水U形管左右液面次数h/cm中的方向高度差h/cm13朝上2.626朝上5.439朝上8.249朝下8.059朝左8.269朝右8.2 (1) 图中，探究液体压强规律时所用的仪器是 ；如果将橡皮膜浸入液体中，观察到 U 形管左右液面存在高度差，即说明液体内部有压强。这一过程采用的实验方法是 。(2) 实验所得的数据有一组是错误的，其实验序号为 。(3) 综合分析 1 、 2 、 3 次实验数据，归纳可以得出液体压强的规律： 。进一步分析比较实验序号 的数据得出液体压强的规律： 。(4) 如果换用酒精来做实验，在深度为 9cm 时，U 形管左右液面高度差 h 将 8.2cm（选填“”、“=”或“酒精）4. 小明跟着爸爸去游泳，站在齐胸深的水中，感觉呼吸略微有些困难，越往深处感觉越明显，由此激发了他想研究水的压强特点的想法：(1) 图中是小明利用底部和侧壁套有橡皮膜的玻璃管倒入水后的实验现象，由此可说明 。(2) 表中是小明利用 U 形管压强计探究水内部压强时的几组数据。 序号深度/cm橡皮膜方向压强计左右液面高度差/cm15朝上4.925朝下4.935朝侧面4.9410朝侧面9.7515朝侧面14.6 根据表中的数据，请回答下列问题：i 比较前三组数据，可得出的结论： ；ii 比较序号 的三组数据，可得出的结论是水的压强随深度的增加而增大。(3) 早在 1648 年，物理学家帕斯卡曾做过一个著名的实验，如图所示。结果，他只用了几杯水，就把木桶撑破了。此实验不仅证明了液体的压强与液体的深度有关，还由此说明了液体的压强与 无关。(4) 我国第一艘深海载人潜水器蛟龙号，是目前世界上下潜能力最强的作业型载人潜水器。当蛟龙号潜水器下潜到 7000m 深度时，所受海水的压强为 Pa。（g 取 10N/kg，海水=1.03103kg/m3）5. 如图为小亮“探究液体内部压强的特点”的实验过程图：(1) 若在使用压强计前，发现 U 形管内水面已有高度差，通过方法 （选填序号）可以进行调节。从 U 形管内向外倒出适量水拆除软管重新安装向 U 形管内加适量水(2) 比较图 A 、图 B 、图 C，得出结论：同种液体， 。(3) 将图 A 中的探头逐渐 （选填“上移”“不变”或“下移”），可观察到 U 形管内液面的高度差逐渐变大，得出结论：液体密度一定时，深度越深，压强越大。(4) 向图 B 中的容器内加入一定量的浓盐水，为使探头在液体中的深度与加盐水前的深度相同，应将探头位置 （选填“上移”“不变”或“下移”），并且观察到 U 形管内液柱的高度差变大，可得出结论：深度相同时， 。答案1. 【答案】(1) 相同(2) 高度差；不漏气(3) 600；深度(4) 右【解析】(1) 他向图甲的 U 形管内注入适量的红墨水，红墨水静止时，根据连通器原理，U 形管两侧液面高度相同。(2) 图乙压强计通过 U 形管两侧液面的高度差来反映橡皮膜所受压强的大小，用手指按压橡皮膜发现 U 形管中的液面升降灵活，说明该装置不漏气。(3) 他把探头放入水面下 6cm 处，探头受到水的压强是 p=gh=1103kg/m30.06m=600Pa；继续向下移动探头，会看到 U 形管两侧液面的高度差变大，说明液体内部的压强与液体的深度有关。(4) 在容器的左右两侧分别装入深度相同的不同液体，看到橡皮膜向左侧凸起，则右侧液体压强大，根据 p=gh，右侧液体的密度较大。2. 【答案】(1) AB(2) 装置漏气(3) 得出普遍性的结论(4) gh 【解析】(1) 液体内部压强的大小是通过液体压强计 U 形管两边液面的高度差来判断的，高度差越大说明此时的液体压强越大，采用了转换法；液体压强与液体的深度和密度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，采用了控制变量法，选A、B。(2) 步躁二中金属盒在水里的位置不动，但 U 形管两侧的液面高度差逐渐减小，原因是装置漏气。(3) 改变深度更换液体进行多次实验，其目的是得出普遍性的结论。(4) 图 C 为一圆柱形容器，容器内装有密度为 的液体，a 点在深度为 h 处的水平横截面上，高为 h 的液柱的重力 G=mg=Vg=Shg，因横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力，根据压强公式 p=FS，a 点所在横截面受到的液体压强 pa 与深度 h 之间的关系式是：pa=FS=ShgS=gh。3. 【答案】(1) 压强计；转换法(2) 4 (3) 在同种液体中，液体压强随深度的增加而增加；3 、 5 、 6；在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强都相等(4) ；在同一深度，液体的密度越小，液体的压强越小【解析】(1) 探究液体压强规律时所用的仪器是压强计；U 形管左右液面存在高度差，说明液体内部有压强，用到了转换法。(2) 由表格中数据知，当深度为 9cm 时，U 形管两边液面的高度差应为 8.2cm，所以第 4 组实验数据错误。(3) 1 、 2 、 3 次实验，橡皮膜在水中的方向相同，深度不同，且深度越大，U 形管液面的高度差越大，可得同种液体中，液体内部压强随深度的增加而增大；3 、 5 、 6 次实验，橡皮膜在水中的深度相同，橡皮膜的方向不同，U 形管液面的高度差相同，可得同一液体的同一深度，液体向各个方向的压强相等。(4) 如果换用酒精来做实验，液体的密度减小，同一深度压强减小，所以在深度为 9cm 时，U 形管左右液面高度差 h 将小于 8.2cm；可得结论：在同一深度，液体的密度越小，液体的压强越小。4. 【答案】(1) 液体对容器侧壁和底部都有压强(2) i 在同种液体的同一深度，液体内部向各个方向的压强相等ii 3 、 4 、 5 (3) 液体体积（填“液体质量”也可）(4) 7.21107 【解析】(1) 由题图可知，左图橡皮膜向下凸出，右图橡皮膜向侧面凸出，这说明液体对容器底部和侧壁都有压强。(2) i 1 、 2 、 3 中液体的密度相同、深度相同，只有橡皮膜的方向不同，而压强计左右液面的高度差相同，因此可判断：在同种液体的同一深度，液体内部向各个方向压强相等。ii 研究液体压强与深度的关系，就要保持液体密度、橡皮膜的方向不变，只改变橡皮膜的深度才行，因此，要比较 3 、 4 、 5 三组数据。(3) 液体压强与液体的密度和深度有关，在液体密度一定时，压强的大小决定于液体的深度，与其他因素无关，帕斯卡演示的这个实验表明，液体的压强与液体的深度有关，与液体的质量、体积无关。(4) 潜水器下潜到 7000m 深度处受到的压强为 p=海水gh=1.03103kg/m310N/kg7000m=7.21107Pa。5. 【答案】(1) (2) 同一深度，液体向各个方向的压强都相等(3) 下移(4) 上移；液体密度越大，液体压强越大【解析】(1) 进行调节时，只要将软管取下，再重新安装，这样的话，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，故选。(2) 比较 A 图、 B 图和 C 图，是同一液体，同一深度，金属盒的方向不同，U 形管两边的液面高度差相同，液体压强相等，所以比较 A 图、 B 图和 C 图可得出：同一液体，同一深度处，液体向各个方向的压强都相等。(3) 液体密度一定，深度越大，液体压强越大，观察到 U 形管内液柱的高度差逐渐变大，即液体压强变大，说明探头所处位置变深，即逐渐下移。(4) 探究液体压强与密度关系时，应控制深度相同，改变液体的密度，向图 B 中的容器内加入一定量的浓盐水，为使探头在液体中的深度与加盐水前的深度相同，应将探头位置上移，观察到 U 形管内液柱的高度差变大，即压强变大，可得出结论：深度相同，液体密度越大，液体压强越大。