初中物理压强和浮力实验题

姗姗用矿泉水瓶做如下实验：

（1）取一矿泉水瓶，用力捏，瓶子变瘪，说明力可以改变物体的  
（2）将矿泉水瓶装满水，用硬纸片盖住瓶口，按住纸片将瓶口朝下，移开手，瓶内的水不会流出，证明
了  的存在．
（3）甲，乙两个相同的矿泉水瓶装有等量的水，甲瓶倒立放入冰箱，待水结冰后取出，如图所示，让甲，乙两瓶在同一水平桌面上以相同的速度开始转动，  瓶会先停下来，原因是     ．

探究浮力的大小

数据 结论	如图，甲、乙、丙、丁是用同一金属块探究浮力大小跟哪些因素有关的实验。 ①图丙中金属块受到的浮力比图乙中金属块受到的浮力　　（填“大”或“小” $)$，说明浮力的大小与　　有关 ②图丁中金属块受到的浮力大小等于　　 $N$ ③比较图　　可知，浮力的大小与液体的密度有关。
数据 结论	如图，用木块、弹簧测力计、溢水杯和小桶进行实验： ④木块受到的浮力 $F_{浮}=$　　 $N$。 ⑤木块排开的水所受的重力 $G_{\mathit{排水}}=$　　 $N$。 ⑥比较数据可知：浮在水上的木块受到的浮力大小　　（填“大于”、“等于”或“小于” $)$它排开的水所受的重力。

图甲是“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验过程示意图．

（1）通过实验步骤②、③和④可以探究浮力大小与圆柱体排开液体 的关系；通过步骤②和步骤 可以测出圆柱体浸没在水中时受到的浮力F_浮；通过步骤①、④和步骤 可以测出圆柱体排开水所受重力G_排，比较F_浮与G_排，可以得到F_浮与G_排的关系．
（2）图乙是圆柱体缓慢浸入水中时，弹簧测力计示数F随圆柱体浸入深度变化的关系图象．由图象可知：圆柱体的高度是 cm．圆柱体浸没后，所受的浮力大小与圆柱体浸没的 无关．

在学习浮力的相关知识时，小军对影响浮力大小的因素产生了浓厚的兴趣。

（1）小军记起自己在游泳池里从浅水区走向深水区时，会感觉到身体越来越轻。由此他想：浮力的大小与物体浸入水中的体积有什么关系呢？

于是，他按图甲所示的方法，将物体浸入水中，并不断改变物体浸入水中的体积。观察弹簧测力计示数的变化。记录的实验数据如表一所示。

表一

物体浸入水中的体积	$\frac{1}{5}V$	$\frac{2}{5}V$	$\frac{3}{5}V$	$\frac{4}{5}V$	$V$
弹簧测力计的示数 $/N$	3.4	2.9	2.3	1.8	1.2

分析表一中的实验数据，小军得出的结论是：物体浸入水中的体积越大，受到的浮力　　（选填“越小”、“越大”或“不变” $)$。

（2）小军又联想到“死海不死”的传说 $---$人在死海中即使不会游泳也沉不下去。就想：浮力的大小一定还与液体的密度有关！

为了证实自己的想法，小军先把鸡蛋放入清水中，发现鸡蛋沉入水底；然后缓缓向水中加盐并不断地搅拌，随着盐水越来越浓，发现鸡蛋竟然能浮在液面上！

这个简易实验说明，小军关于浮力的大小与液体的密度有关的猜想是　　 $($ “正确”、“错误”或“不确定” $)$的。

（3）小军结合密度和重力的知识，对前面两个实验的结论进行了深入思考后，认为浮力的大小应该与物体排开的液体所受重力的大小有更直接的关系。

为了找到浮力的大小与物体排开的液体所受重力的大小之间的关系，他又利用水和石块进行了图乙所示的实验。相关实验数据的记录如表二所示。

表二

石块重 $G_{石}/N$	空杯重 $G_{杯}/N$	石块浸没在水中时弹簧测力计的示数 $F/N$	杯和水的总重 $G_{总}/N$	石块浸没在水中时受到的浮力 $F_{\mathit{杯浮}}/N$	石块排开水所受的重力 $G_{重}/N$
2.0	1.0	1.4	1.6

请你帮小军完成表二

（4）分析表二的实验数据得出的结论是：石块受到的浮力的大小与它排开水所受重力的大小　　。

（5）为了更全面地总结出浮力的大小跟物体排开液体所受重力的大小之间的关系，接下来小军还要　　。

晓宇设计了用吸盘测量大气压值得实验，请帮助晓宇做好以下工作

（1）请补充完整该实验相关步骤：
①如图所示，将蘸水的塑料吸盘压在光滑的水平板上，挤出里面的空气；
②用小桶通过细绳与吸盘挂钩相连接，向小桶中缓慢注入细沙，直到恰好脱离版面；
③用天平测出细沙和小桶的质量M；
④用刻度尺                                               ；
⑤大气压强表达式为：             。
（2）本实验存在误差的原因是（写出两个）
①                                                      ；
②                                                      。
（3）晓宇和同学决定对这个实验进行改进，找来约12m长的透明细软橡胶管、水盆、足够长的卷尺、细绳、铁夹及足量的水，用这些器材测出了当天的大气压值，请你简述实验过程及所需测量的物理量丙写出大气压强的表达式。

如图甲所示，该实验装置的名称是________。使用前应检查装置是否漏气，当用手指按压（不论轻压还是重压）橡皮膜时，发现U形管两边液面的高度几乎不变，则说明装置________（选填“漏气”或“不漏气”）。图乙和图丙是将该装置的探头放入水中不同深度的情况，比较后得出的结论是：液体内部的压强随深度的增加而________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 比较图丙和图丁，得出的结论是：液体内部的压强与________有关。

小冬学习了“认识浮力”后，爱动脑筋的小冬提出了问题：浸在液体中的物体受到浮力的大小与哪些因素有关呢？经过思考，他在学校实验室找来了弹簧测力计、烧杯、一个金属块、水和盐水等器材，设计并进行了如图探究实验。

（1）金属块在图 $C$中受到的浮力为　　 $N$。

（2）分析 $B$、 $C$两图知道：当金属块浸没入水中后，所受浮力的大小与它浸入水的深度　　（选填“有关”或“无关” $)$。因为此时金属块浸入水的　　没有发生变化。

（3）小冬　　（选填“能”或“不能” $)$利用图 $A$和 $D$探究浮力的大小与液体密度有关，理由是　　。

（4）综合上述实验得到的结论是：浸在液体中的物体受到浮力的大小与　　和　　有关。

（5）根据收集到的实验数据，小冬还计算出了金属块的密度为　　 $\mathit{kg}/m^3$． $(g=10N/\mathit{kg})$。

小明和小红想测量某种液体的密度。

（1）小明的测量过程：

①先将天平放在水平桌面上，并将游码移至标尺左端的　      　处，发现指针偏向分度盘中央刻度线右侧，他应该向　    　（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，直至指针指在分度盘中央刻度线。

②向烧杯中倒入适量液体，用天平测出烧杯和液体的总质量m₁＝　     　g（如图甲）；

③将烧杯中的部分液体倒入量筒中，用天平测出烧杯和剩余液体的质量m₂（如图乙）；

④倒入量筒中液体的体积V＝　    　mL（如图丙）。

由以上数据可以得到液体的密度ρ_液＝　      　kg/m³。

（2）小红用水、金属块（密度大于水和被测液体密度）、烧杯、弹簧测力计等也测得了该液体的密度，如图丁所示：

①用细线系住金属块，并挂在弹簧测力计下，测得其重力为G；

②用弹簧测力计拉住金属块使其浸没在水中，测得拉力为F₁；

③用弹簧测力计拉住金属块使其　    　在待测液体中，测得拉力为F₂。

由以上测得物理量得出液体密度的表达式ρ_液＝　        　（水的密度用ρ_水表示）。

为了验证液体压强的特点，某实验小组设计了如图装置，容器中间用隔板分成左右两部分，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。

（1）当橡皮膜两侧所受的压强不同时，橡皮膜的     发生改变。
（2）当容器左右两侧分别加入深度不同的水，且左侧水面较低，会看到橡皮膜向   （填“左”或“右”）侧凸出，说明液体压强与     有关。
（3）当容器左右两侧分别加入深度相同的水和盐水时，会看到橡 皮膜向      （填“左”或“右”）侧凸出，说明液体压强与     有关。

在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，某小组同学用如图所示的装置，将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中，为了便于操作和准确收集数据，用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积。实验数据记录在下表中。
  
（1）析表中数据，实验所用物体的重力    N，第一次实验中物体所受的浮力    N。
（2）分析比较实验序号1、2和3（或4、5和6）可初步得出结论：当液体的种类相同时，排开液体的体积越    ，浸在液体中的物体受到的浮力越大；分析比较实验序号    可初步得出结论：当排开液体的体积相同时，液体的密度越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大。
（3）通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系，还可以验证            得出                   原理。
（4）本实验在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时，选用了不同液体并进行了多次实验，其目的是为了            （选填字母序号）。
A.寻找普遍规律      B.取平均值减小误差
（5）实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时，弹簧测力计的示数越     。于是他灵机一动将图甲的弹簧测力计改装成了一个能测液体密度的密度秤。
（6）给你烧杯、水、弹簧测力计、物块（可沉入水中和待测液体）和待测液体，请你写出如何利用这些装置测出待测液体的密度及最终密度的表达式。

在进行“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”的实验中，小明和小红分别用不同的器材和方案进行研究。

（1）小明用金属块按照图甲所示方案中的实验步骤依次进行试验，结合图中数据，通过分析和计算得出F_浮　 　G_排（填“＞”、“＝”或“＜”）的结论，造成这种结果的原因可能是　   　（填字母）。

A．步骤a中，向溢水杯中注水过少，水面没有达到溢水杯口就进行步骤b的操作

B．步骤a中，在向溢水杯中注满水时，当杯口仍有水在滴出时就将小桶放在杯口下，然后进行步骤b的操作

C．步骤b中，金属块浸没后，溢水杯口仍有水在滴出时就进行步骤c的操作

D．步骤a中，溢水杯中注满盐水并按照图示步骤进行正确的操作

（2）小红用蜡块按照如图乙所示的方案进行实验，请将下述实验过程补充完整。

实验操作：

①将天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端的零刻线处，调节　             　，直至天平在水平位置平衡；

②在天平左盘放置装满水的溢水杯，向右盘中加减砝码并调节游码，直至天平平衡；

③将蜡块轻轻放入溢水杯中，天平左端下滑，同时蜡块排开的水从溢水杯口流进量筒中，观察天平的状态。

分析论证：

①上述实验中，将蜡块放入溢水杯中，在排开的水全部流出后，如果天平出

现　               　现象，则可以说明G_蜡＝G_排。

②因为蜡块在水中漂浮，所以F_浮　      　G_蜡（填“＞”、“＝”或“＜”）。

③由此可以得出结论。

小明利用图中的压强计进行探究液体内部压强的实验。

（1）当小明增大金属盒在水中的深度时，可以观察到压强计左右两管内液面的高度差   ___    （选填“增大”、“不变”或“减小”），说明液体内部压强的大小随深度的增加而      （选填“增大”、“不变”或“减小”）；
（2）如图14所示，是小明在探究液体内部压强与液体密度关系时的实验情形。根据甲、乙两图所示情形     （选填“能” 或“不能”）得出“液体内部压强与液体密度有关”的结论，理由：____      ___。

小虎同学利用注射器（容积为V）、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值.

（1）实验时，首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔这样做的目是                .
（2）如图所示，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F，用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L，则大气压的值可表示p=           .
（3）若没有排尽注射器内的空气，则测量出的大气压偏          ；若注射器的活塞与桶壁的摩擦较大，则则测量出的大气压偏          。（大/小）
（4）实验室有甲乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.8 cm²和2 cm²，若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用       （甲/乙）注射器合适。

物理兴趣小组为了“测量液体的密度”，设计了如图甲所示的实验装置。特制容器底部是一个压敏电阻 $R$（厚度不计），通过导线与电路相连。电源电压恒为 $12V$，定值电阻 $R_0=20\Omega$，电流表的量程 $0~0.6A$．压敏电阻 $R$上表面涂有绝缘漆，其阻值随所受液体压强的大小变化关系如图乙所示。工作时容器底部始终保持水平。 $({\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg})$

（1）闭合开关，电流表示数为 $0.08A$．缓慢向容器内注水，电流表示数将　   　（填“变大”、“变小”或“不变”） ，注入深度为 $50\mathit{cm}$的水时，水对压敏电阻的压强是　    　 $\mathit{Pa}$，电流表示数为　    　 $A$。

（2）断开开关，将水倒出，擦干容器，置于水平操作台上。注入深度为 $50\mathit{cm}$的待测液体，闭合开关，电流表示数为 $0.24A$．则待测液体的密度　      　水的密度，该液体的密度是　     　 $\mathit{kg}/m^3$。

（3）若注入待测液体时俯视读数，该液体密度的测量值　    　真实值。

安安和康康在实验室里发现了一个可爱的卡通小玩偶，如图甲所示．他们选择不同的方法测量它的密度．

（1）康康用天平（砝码）、量筒、细线和水测量小玩偶的密度．

①当天平右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时，天平在水平位置平衡，则小玩偶的质量为　　 $g$；

②在量筒中装有适量的水，小玩偶放入量筒前后水面变化的情况如图丙所示，则小玩偶的体积为　　 $c{m}^3$；

③小玩偶的密度为　　 $\mathit{kg}/m^3$．

（2）安安利用弹簧则力计、烧杯，细线和水，用另一种方法量小玩偶的密度，如图丁所示，她进行了如下操作

$:$

①在弹簧测力计下悬挂小玩偶，弹簧测力计静止时示数为 $F_G$．

②将小玩偶浸没水中，静止时读出弹簧测力计示数为 $F_1$，她用 $F_G$、 $F_1$和 ${\rho }_{水}$，计算出小玩偶的密度，如若小玩偶未完全浸入水中，那么安安所测得的小玩偶密度将会偏　　（选填“大”或“小” $)$．