初中物理压强和浮力实验题

在语文课本上学习了"死海不死"的文章后，小敏想"探究浮力的大小与哪些因素有关"，她提出了如下猜想：

猜想一：可能与液体的密度有关

猜想二：可能与物体排开液体的体积有关

猜想三：可能与物体浸没在液体中的深度有关

为了验证上述猜想，她按照图中字母顺序做了如下实验：

（1）分析比较实验步骤A、C、D，可以验证猜想 　  　；分析比较实验步骤A、B、C，可以验证猜想 　  　是正确的，并由此联想到，轮船的满载排水量越 　  　（选填"大"或"小"），它的承载能力就越强。

（2）分析图中题中提供的信息，可知图E中物体所受的浮力大小为 　    　N，计算可知盐水的密度是 　    　kg/m ³

（3）实验中采用了 　  　的研究方法，下列问题的研究中，也用到这种方法的是 　  　。

A．	将乒乓球靠近发声的音叉，通过乒乓球被弹开显示音叉在振动
B．	在研究磁场时，引入"磁感线"的概念
C．	探究电流与电压、电阻的关系
D．	用合力代替同一物体上所受到的几个力。

图是“探究影响压力作用效果的因素”实验，甲图所示，将小桌放在海绵上；乙图所示，在小桌上放一个砝码；丙图所示，把小桌翻过来，桌面朝下，并在它上面放一个砝码，①比较        两图可知，当受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；②比较乙丙两图可知，当压力一定时，        压力的作用效果越明显；③此实验中运用到的主要探究方法是           。

小聪学习了固体压强后，爱动脑筋的他想探究液体内部是否有压强，液体内部压强究竟有哪些特点，小聪进行了大胆猜想：

猜想1：液体内部可能有压强

猜想2：液体内部的压强大小可能与方向有关

猜想3：液体内部的压强大小可能与液体深度有关

猜想4：液体内部的压强大小可能与液体的密度有关

$\dots$

为了验证以上猜想是否正确，小聪在老师的帮助下找来了一些实验器材，设计并完成了实验探究。请你完成下列问题：（1）实验前，要通过调试，使压强计 $U$形管两边的液面　　，小聪在调试时发现，用手指不论是轻压还是重压探头的橡皮膜时， $U$形管两边液面几乎没有变化。如图所示，说明该压强计　　（选填“漏气”或“不漏气” $)$。（2）为了验证猜想1，小聪把探头放入水中，再观察压强计 $U$形管两边液面是否有　　来判断探头处是否受到水的压强。

（3）在验证其余猜想的过程中，小聪收集到如下表中的数据，根据表中的数据：

序号	液体	深度 $ℎ\left(\mathit{mm}\right)$	压强计
			橡皮膜方向	液面高度差 $\left(\mathit{mm}\right)$
1	水	20.0	朝上	18.5
2			朝下	18.5
3			朝左	18.5
4			朝右	18.5
5		40.0	朝上	36.8
6		60.0	朝上	54.6
7	酒精	60.0	朝上	43.5

①比较序号1、2、3、4的数据，可得出的结论是　　。

②为了验证猜想3，小聪完成的实验操作应该是表中序号为　　的实验。

③比较序号6、7两组数据，可得出液体的压强与液体　　有关。

（4）小聪在实验中主要用到的研究方法有转换法和　　法。

小梁同学用实验测量某地大气压的值。她在长约1米，一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中，放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，如图所示。

（1）已知水银的密度为13.6×10³kg/m³,她通过数据计算得出大气压的值为__________Pa。
（2）如果我们将此装置拿到海平面去测量，则测量结果将_____________她测量的值。（选填“大于”或“小于”)
（3）小杨同学也利用此装置测量小梁同学所在地大气压的值，他把水银换成水，将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时，发现管中的水柱不会下降。如果你来测量，且能够测出，则玻璃管长度______。（选填 “必须大于10m”或“可以小于10m”)

如图所示，用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。

（1）图甲所示压强计是通过U形管中水面　　来反映被测压强大小的。

（2）若在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，通过　　（填写正确选项前字母）方法可以进行调节。

A．从U形管内向外倒出适量水；B．拆除软管重新安装；C．向U形管内添加适量水；

（3）比较乙图、丙图和丁图，可以得到：在同一深度，液体内部向各个方向的压强　　。

（4）在乙图中，若只将烧杯中的水换成同深度的盐水，其他条件不变，则可以观察到U形管两边液面的高度差将　　。（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

（5）若在步骤（4）时，图乙中U形管左右两侧水面的高度差h＝5cm，则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为　 　Pa．（ρ_盐水＝1.2×10³kg/m³，ρ_水＝1.0×10³kg/m³，g＝10N/kg）

中国是礼仪之邦，接待客人时常常会泡上一杯热茶。某同学用热水泡茶时发现茶叶很快就会沉入水底，他想如果用冷水来泡茶情况又是怎样的呢？为此他做了用不同温度的水泡茶的实验，并测出了茶叶从加水到下沉所需的时间，结果如表所示。

温度（℃）	20	40	60	80	100
时间（min）	220	130	25	10	4

【现象分析】茶叶吸水膨胀，它的重力增大，浮力________，由于重力大于浮力，所以下沉。
【原因解释】由上表可知，温度越高，茶叶从加水到下沉的时间越短，请从微观角度解释其可能的原因：________________________________________________________________。
【实际应用】夏季到了，又是电蚊香大显身手的时候。使用时，接上电源，使蚊香片温度升高，香味很快散发到空气中。请你再举出一个上述原理在生活中应用的例子：________________________________________________________________________。

弹簧测力计下悬挂一个 $0.32\mathit{kg}$的重物，把重物完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数如图所示， $(g$取 $10N/\mathit{kg})$。

（1）弹簧测力计的示数为　       　 $N$。

（2）重物完全浸没在水中时受到的浮力为　       　 $N$。

（3）重物的密度为　       　 $\mathit{kg}/m^3$。

2020年11月10日，"奋斗者"号在马里亚纳海沟成功坐底，创造了 的中国载人深潜新纪录，标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。这激发了小杨同学探究液体内部压强的兴趣，实验如图所示。

（1）图甲是 形管压强计，金属盒上的橡皮膜应该选用 　　（选填"薄"或"厚" 一些的较好，从结构来看，压强计 　　（选填"是"或"不是" 连通器。

（2）比较乙、丙两次实验可知：同种液体内部压强随深度的增加而 　　；比较乙、丁两次实验可初步判断：液体内部压强与液体密度 　　（选填"有关"或"无关" 。

（3）根据液体内部压强的规律可知，"奋斗者"号深潜到 时每平方米的舱体受到的海水压力为 　　 （取 ，相当于质量为 　　 的物体受到的重力。

（4）若图丁的实验中 形管左右两侧水面的高度差为 ，则橡皮管内气体的压强与管外大气压之差为 　　 ；在图乙的实验中，保持金属盒位置不变，在容器中加入适量清水与其均匀混合后（液体不溢出），橡皮膜受到的液体压强将 　　（选填"变大""变小"或"无法判断" 。

如图所示，用微小压强计探究液体内部压强的特点。甲、乙、丙三个烧杯中盛有不同密度的盐水，甲图中盐水的密度与丁图相同。探头在液体中的深度甲与乙相同，丙与丁相同。

（1）为使实验现象更明显，压强计 形管中的液体最好用 　　（选填"水"或"水银" ；

（2）要探究液体压强与深度的关系，应选 　　两图；

（3）四个烧杯中，盐水密度最大的是 　　图。

在"探究影响浮力大小的因素"实验中，同学们根据生活经验，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想：

①与物体浸入液体中的深度有关；②与物体排开液体的体积有关；③与液体的密度有关。

（1）请你写出能够支持猜想③的一个生活现象： 　              　。

（2）进行探究时，实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小为 　              　N。

（3）分析a、c、d三次实验，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 　              　（选填"有关"或"无关"）；分析 　              　三次实验，可知浮力大小与物体排开液体的体积有关；分析a、d、e三次实验，可知在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力 　              　（选填"越大"或"越小"）。

（4）本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素，从实验数据还可求出物体P的密度为 　              　kg/m ³。（已知ρ _水＝1.0×10 ³kg/m ³，g取10N/kg）

如图是“利用杠杆测量石块密度”的实验。 $\left({\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3\right)$

（1）在实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于　     　（选填“平衡”或“不平衡”）状态；要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向　     　调节，这样做的目的是　       　，并消除杠杆自重对实验的影响。

（2）在溢水杯中装满水，如图乙所示，将石块缓慢浸没在水中，让溢出的水流入小桶 $A$中，此时小桶 $A$中水的体积　       　石块的体积。

（3）将石块从溢水杯中取出，擦干后放入另一相同小桶 $B$中，将装有水和石块的 $A$、 $B$两个小桶分别挂在调好的杠杆两端，移动小桶在杠杆上的位置，直到杠杆在水平位置回复平衡，如图丙所示。此时小桶 $A$、 $B$的悬挂点距支点 $O$分别为 $13\mathit{cm}$和 $5\mathit{cm}$，若不考虑小桶重力，则石块密度的测量值为　      　 $\mathit{kg}/m^3$；若考虑小桶重力，石块的实际密度将比上述测量值　       　。

利用容积为 $10c{m}^3$的注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测出大气压的值。

（1）实验的原理是　　；

（2）把注射器的活塞推到注射器筒的底端，这样做的目的是　　，然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔；

（3）如图所示，水平向左缓慢匀速拉动注射器筒，当注射器的活塞　　时，记下弹簧测力计的示数为 $19N$；

（4）用刻度尺测出注射器　　长度为 $5\mathit{cm}$，这样就不用测活塞的直径也能算出活塞横截面积；

（5）则大气压的值为　　 $\mathit{Pa}$；

（6）提出提高该种测量大气压值精确度的一条建议：　　。

如图所示，结合图中的实验情景，按要求回答下列问题：

（1）图甲：空易拉罐浸入水中越深，排开的水越多，手施加的压力越大，这表明：易拉罐所受浮力的大小与　         　有关。

（2）图乙：滚摆在上、下运动的过程中，其　       　能与　       　能相互转化。

（3）图丙：向一杯清水中滴入一滴蓝墨水，很快会把整杯清水染成蓝色，这一现象表明　        　。

（4）图丁：用此实验装置可研究电阻与导体　      　的关系。

如图所示，是探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验操作，请你回答下列问题：（g取10N/kg）

（1）分析图①②③，说明浮力的大小与　            　有关。

（2）为了探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系，可选用　     　图进行操作。

（3）物体A浸没在水中时，受到的浮力是　       　N，物体A的体积是　       　m³。

（4）用图中实验数据计算盐水的密度是　        　kg/m³。

（5）该实验主要运用的科学探究方法是　       　。

在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想：
①可能跟物体浸入液体的深度有关；
②可能跟物体的重力有关；
③可能跟物体的体积有关；
④可能跟物体浸入液体的体积有关；
⑤可能跟液体的密度有关．
为了验证上述猜想，小明做了如图所示的实验；他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，在这一实验中：

（1）铁块分别在水中1至2至3位置，可观察到测力计示数将      （填：如何变化）；
（2）在3至4位置中，可观察到测力计示数      （选填“变大”、“变小”或“不变”）；这说明      ．
（3）比较实验的整个过程，分析弹簧测力计的示数的变化规律，可以得出结论      ．能证明上述猜想      是正确的．