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滬科版八年級物理 專項綜合全練(八) 探究液體壓強(qiáng)與什么因素有關(guān)

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1、 滬科版八年級物理 專項綜合全練(八) 探究液體壓強(qiáng)與什么因素有關(guān) 1. 某同學(xué)用下列器材探究“液體內(nèi)部的壓強(qiáng)”。 (1) 他向圖甲的 U 形管內(nèi)注入適量的紅墨水,紅墨水靜止時,U 形管兩側(cè)液面高度 。 (2) 圖乙壓強(qiáng)計通過 U 形管兩側(cè)液面的 來反映橡皮膜所受壓強(qiáng)的大小,用手指按壓橡皮膜發(fā)現(xiàn) U 形管中的液面升降靈活,說明該裝置 。(填“漏氣”或“不漏氣”) (3) 他把探頭放入水面下 6?cm 處,探頭受到水的壓強(qiáng)是 Pa;繼續(xù)向下移動探頭,會看到 U 形管兩側(cè)液面的高度差變大,說明液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體的 有關(guān)。(g 取 1

2、0?N/kg) (4) 為了檢驗“液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體密度有關(guān)”這一結(jié)論,他用圖丙的裝置,在容器的左右兩側(cè)分別裝入深度相同的不同液體,看到橡皮膜向左側(cè)凸起,則 側(cè)液體的密度較大。(填“左”或“右”) 2. 在游泳時,小金發(fā)現(xiàn)越往深水區(qū)走,越感到胸悶,由此猜想液體內(nèi)部壓強(qiáng)可能與液體的深度有關(guān)。于是用液體壓強(qiáng)計對此進(jìn)行了探究。 步驟一:將金屬盒放入水中深度 5 厘米處,觀察現(xiàn)象; 步驟二:將金屬盒放入水中深度 15 厘米處時,發(fā)現(xiàn)金屬盒的位置不動,但 U 形管兩側(cè)的液面高度差逐漸減??; 步驟三:調(diào)整好器材后,重新實驗。在深度 5 厘米處觀察到現(xiàn)象如圖 A 所示,在深度 1

3、5 厘米處觀察到現(xiàn)象如圖 B 所示。 得出結(jié)論:同種液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大。請回答下列問題: (1) 該實驗過程用到的科學(xué)方法有 (填字母)。 A.轉(zhuǎn)換法 ? B.控制變量法 ? C.類比法 (2) 步驟二中金屬盒在水里的位置不動,但 U 形管兩側(cè)的液面高度差逐漸減小的原因是 。 (3) 小金反思:只進(jìn)行兩次實驗就得出結(jié)論,結(jié)論是不可靠的。還需改變深度更換液體進(jìn)行多次實驗,其目的是 。 (4) 對液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小與深度關(guān)系的進(jìn)一步思考。圖 C 為一圓柱形容器,容器內(nèi)裝有密度為 ρ 的液體,a 點在深度為 h 處的水平橫截面上,橫截面上方的液柱

4、對橫截面產(chǎn)生的壓力大小等于該液柱的重力。根據(jù)壓強(qiáng)公式 p=FS,推導(dǎo)出 a 點所在橫截面受到的液體壓強(qiáng) pa 與深度 h 之間的關(guān)系式是 pa= 。 3. 表中是小明同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置探究液體壓強(qiáng)規(guī)律時所測得的部分?jǐn)?shù)據(jù)。 實驗深度橡皮膜在水U形管左右液面次數(shù)h/cm中的方向高度差Δh/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) 圖中,探究液體壓強(qiáng)規(guī)律時所用的儀器是 ;如果將橡皮膜浸入液體中,觀察到 U 形管左右液面存在高度差,即說明液體內(nèi)部有壓強(qiáng)。這一過程采用的實驗方法是 。 (2)

5、實驗所得的數(shù)據(jù)有一組是錯誤的,其實驗序號為 。 (3) 綜合分析 1 、 2 、 3 次實驗數(shù)據(jù),歸納可以得出液體壓強(qiáng)的規(guī)律:① 。進(jìn)一步分析比較實驗序號 的數(shù)據(jù)得出液體壓強(qiáng)的規(guī)律:② 。 (4) 如果換用酒精來做實驗,在深度為 9?cm 時,U 形管左右液面高度差 Δh 將 8.2?cm(選填“>”、“=”或“<”),由此還可以得出的結(jié)論是 。(已知 ρ水>ρ酒精) 4. 小明跟著爸爸去游泳,站在齊胸深的水中,感覺呼吸略微有些困難,越往深處感覺越明顯,由此激發(fā)了他想研究水的壓強(qiáng)特點的想法: (1) 圖中是小明利用底部和側(cè)壁套有橡皮膜的玻

6、璃管倒入水后的實驗現(xiàn)象,由此可說明 。 (2) 表中是小明利用 U 形管壓強(qiáng)計探究水內(nèi)部壓強(qiáng)時的幾組數(shù)據(jù)。 序號深度/cm橡皮膜方向壓強(qiáng)計左右液面高度差/cm15朝上4.925朝下4.935朝側(cè)面4.9410朝側(cè)面9.7515朝側(cè)面14.6 根據(jù)表中的數(shù)據(jù),請回答下列問題: i 比較前三組數(shù)據(jù),可得出的結(jié)論: ; ii 比較序號 的三組數(shù)據(jù),可得出的結(jié)論是水的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大。 (3) 早在 1648 年,物理學(xué)家帕斯卡曾做過一個著名的實驗,如圖所示。結(jié)果,他只用了幾杯水,就把木桶撐破了。此實驗不僅證明了液體的壓強(qiáng)與液體的深度有關(guān),還由此說明

7、了液體的壓強(qiáng)與 無關(guān)。 (4) 我國第一艘深海載人潛水器蛟龍?zhí)?,是目前世界上下潛能力最?qiáng)的作業(yè)型載人潛水器。當(dāng)蛟龍?zhí)枬撍飨聺摰?7000?m 深度時,所受海水的壓強(qiáng)為 Pa。(g 取 10?N/kg,ρ海水=1.03×103?kg/m3) 5. 如圖為小亮“探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點”的實驗過程圖: (1) 若在使用壓強(qiáng)計前,發(fā)現(xiàn) U 形管內(nèi)水面已有高度差,通過方法 (選填序號)可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。 ①從 U 形管內(nèi)向外倒出適量水 ②拆除軟管重新安裝 ③向 U 形管內(nèi)加適量水 (2) 比較圖 A 、圖 B 、圖 C,得出結(jié)論:同種液體, 。

8、(3) 將圖 A 中的探頭逐漸 (選填“上移”“不變”或“下移”),可觀察到 U 形管內(nèi)液面的高度差逐漸變大,得出結(jié)論:液體密度一定時,深度越深,壓強(qiáng)越大。 (4) 向圖 B 中的容器內(nèi)加入一定量的濃鹽水,為使探頭在液體中的深度與加鹽水前的深度相同,應(yīng)將探頭位置 (選填“上移”“不變”或“下移”),并且觀察到 U 形管內(nèi)液柱的高度差變大,可得出結(jié)論:深度相同時, 。 答案 1. 【答案】 (1) 相同 (2) 高度差;不漏氣 (3) 600;深度 (4) 右 【解析】 (1) 他向圖甲的 U 形管內(nèi)注入適量的紅墨水,紅墨水靜止時,根據(jù)連通器

9、原理,U 形管兩側(cè)液面高度相同。 (2) 圖乙壓強(qiáng)計通過 U 形管兩側(cè)液面的高度差來反映橡皮膜所受壓強(qiáng)的大小,用手指按壓橡皮膜發(fā)現(xiàn) U 形管中的液面升降靈活,說明該裝置不漏氣。 (3) 他把探頭放入水面下 6?cm 處,探頭受到水的壓強(qiáng)是 p=ρgh=1×103?kg/m3×0.06?m=600?Pa;繼續(xù)向下移動探頭,會看到 U 形管兩側(cè)液面的高度差變大,說明液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體的深度有關(guān)。 (4) 在容器的左右兩側(cè)分別裝入深度相同的不同液體,看到橡皮膜向左側(cè)凸起,則右側(cè)液體壓強(qiáng)大,根據(jù) p=ρgh,右側(cè)液體的密度較大。 2. 【答案】 (1) AB (2) 裝置

10、漏氣 (3) 得出普遍性的結(jié)論 (4) ρgh 【解析】 (1) 液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小是通過液體壓強(qiáng)計 U 形管兩邊液面的高度差來判斷的,高度差越大說明此時的液體壓強(qiáng)越大,采用了轉(zhuǎn)換法;液體壓強(qiáng)與液體的深度和密度有關(guān),研究與其中一個因素的關(guān)系時,要控制另外一個因素不變,采用了控制變量法,選A、B。 (2) 步躁二中金屬盒在水里的位置不動,但 U 形管兩側(cè)的液面高度差逐漸減小,原因是裝置漏氣。 (3) 改變深度更換液體進(jìn)行多次實驗,其目的是得出普遍性的結(jié)論。 (4) 圖 C 為一圓柱形容器,容器內(nèi)裝有密度為 ρ 的液體,a 點在深度為 h 處的水平橫截面上,高為 h

11、的液柱的重力 G=mg=ρVg=ρShg,因橫截面上方的液柱對橫截面產(chǎn)生的壓力大小等于該液柱的重力,根據(jù)壓強(qiáng)公式 p=FS,a 點所在橫截面受到的液體壓強(qiáng) pa 與深度 h 之間的關(guān)系式是:pa=FS=ρShgS=ρgh。 3. 【答案】 (1) 壓強(qiáng)計;轉(zhuǎn)換法 (2) 4 (3) 在同種液體中,液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增加;3 、 5 、 6;在同種液體的同一深度,液體向各個方向的壓強(qiáng)都相等 (4) <;在同一深度,液體的密度越小,液體的壓強(qiáng)越小 【解析】 (1) 探究液體壓強(qiáng)規(guī)律時所用的儀器是壓強(qiáng)計;U 形管左右液面存在高度差,說明液體內(nèi)部有壓強(qiáng),用到了轉(zhuǎn)

12、換法。 (2) 由表格中數(shù)據(jù)知,當(dāng)深度為 9?cm 時,U 形管兩邊液面的高度差應(yīng)為 8.2?cm,所以第 4 組實驗數(shù)據(jù)錯誤。 (3) 1 、 2 、 3 次實驗,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,可得同種液體中,液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度的增加而增大;3 、 5 、 6 次實驗,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,可得同一液體的同一深度,液體向各個方向的壓強(qiáng)相等。 (4) 如果換用酒精來做實驗,液體的密度減小,同一深度壓強(qiáng)減小,所以在深度為 9?cm 時,U 形管左右液面高度差 Δh 將小于 8.2?cm;可得結(jié)論

13、:在同一深度,液體的密度越小,液體的壓強(qiáng)越小。 4. 【答案】 (1) 液體對容器側(cè)壁和底部都有壓強(qiáng) (2) i 在同種液體的同一深度,液體內(nèi)部向各個方向的壓強(qiáng)相等 ii 3 、 4 、 5 (3) 液體體積(填“液體質(zhì)量”也可) (4) 7.21×107 【解析】 (1) 由題圖可知,左圖橡皮膜向下凸出,右圖橡皮膜向側(cè)面凸出,這說明液體對容器底部和側(cè)壁都有壓強(qiáng)。 (2) i 1 、 2 、 3 中液體的密度相同、深度相同,只有橡皮膜的方向不同,而壓強(qiáng)計左右液面的高度差相同,因此可判斷:在同種液體的同一深度,液體內(nèi)部向各個方向壓強(qiáng)相等。 i

14、i 研究液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系,就要保持液體密度、橡皮膜的方向不變,只改變橡皮膜的深度才行,因此,要比較 3 、 4 、 5 三組數(shù)據(jù)。 (3) 液體壓強(qiáng)與液體的密度和深度有關(guān),在液體密度一定時,壓強(qiáng)的大小決定于液體的深度,與其他因素?zé)o關(guān),帕斯卡演示的這個實驗表明,液體的壓強(qiáng)與液體的深度有關(guān),與液體的質(zhì)量、體積無關(guān)。 (4) 潛水器下潛到 7000?m 深度處受到的壓強(qiáng)為 p=ρ海水gh=1.03×103?kg/m3×10?N/kg×7000?m=7.21×107?Pa。 5. 【答案】 (1) ② (2) 同一深度,液體向各個方向的壓強(qiáng)都相等 (3) 下移 (4

15、) 上移;液體密度越大,液體壓強(qiáng)越大 【解析】 (1) 進(jìn)行調(diào)節(jié)時,只要將軟管取下,再重新安裝,這樣的話,U 形管中兩管上方的氣體壓強(qiáng)就是相等的(都等于大氣壓),當(dāng)橡皮膜沒有受到壓強(qiáng)時,U 形管中的液面就是相平的,故選②。 (2) 比較 A 圖、 B 圖和 C 圖,是同一液體,同一深度,金屬盒的方向不同,U 形管兩邊的液面高度差相同,液體壓強(qiáng)相等,所以比較 A 圖、 B 圖和 C 圖可得出:同一液體,同一深度處,液體向各個方向的壓強(qiáng)都相等。 (3) 液體密度一定,深度越大,液體壓強(qiáng)越大,觀察到 U 形管內(nèi)液柱的高度差逐漸變大,即液體壓強(qiáng)變大,說明探頭所處位置變深,即逐漸下移。 (4) 探究液體壓強(qiáng)與密度關(guān)系時,應(yīng)控制深度相同,改變液體的密度,向圖 B 中的容器內(nèi)加入一定量的濃鹽水,為使探頭在液體中的深度與加鹽水前的深度相同,應(yīng)將探頭位置上移,觀察到 U 形管內(nèi)液柱的高度差變大,即壓強(qiáng)變大,可得出結(jié)論:深度相同,液體密度越大,液體壓強(qiáng)越大。

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