Question

【题目】如图所示为活动卡上的几个实验。

(1)图（a）所示实验过程是定量研究浸没在液体中的物体受到的浮力与______之间的关系，量筒中盛放的是水，物体受到的浮力可以用_______表示，V2-V1表示________。

(2)如图（b）所示，在探究压力的作用效果与哪些因素有关时，将铅笔压在大拇指和食指之间，观察到手指肌肉下陷情况不同，这是在探究_______的关系。

(3)小明和小红同学利用U形管压强计来探究液体内部压强与深度的关系，如图（c）所示。小明在容器内装入水后，将U形管压强计的金属盒置于水中_______不同的深度处，（选填“相同”或“不同”），并观察比较U形管压强计两边液面的_______。小红建议：还需要在其他液体中重复实验。你认为小红所建议的实验步骤是_______需要的（选填“需要”或“无需”）。

(4)图（d）所示实验中若玻璃管倾斜，管内水银柱的高度将______如果玻璃管内混有部分空气，管内水银柱的高度将___（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

Answer 1

【答案】排开液体的重力 F1-F2 排开液体体积 压力作用效果与受力面积 不同 高度差 需要 不变 变小

【解析】

由图可知物体的重力和浸没在液体中弹簧测力计的示数以及物体排开液体的体积，根据称重法可求受到的浮力，根据密度公式和重力公式可求排开液体的重力，即可探究物体受到的浮力与排开液体之间的关系。压力的作用效果与压力大小、受力面积的大小有关，当研究压力的作用效果与受力面积的关系时，应控制压力的大小相同，通过手指肌肉下陷情况体现了压力作用效果的不同。压强计中U形管内液面的高度差反映了液体内部压强的大小，同种液体中，深度不同，压强不同，因此要将金属盒置于水中不同深度处进行观察。液体内部压强大小还受到液体密度的影响，因此，换一种液体再进行实验是有必要的。由（d）图可知此实验为托里拆利实验，实验中水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的，在玻璃管顶端真空的情况下，管内外水银柱的高度差与管的倾斜度、位置的深浅、水银槽内水银的多少以及管的粗细和长短均无关。

(1)[1][2][3] 如图（a）所示实验过程是定量研究浸没在液体中的物体受到的浮力与它排开液体所受重力的关系，根据称量法测浮力可得，物体受到的浮力：

由图可知，量筒示数的增加量V2-V1为物体排开液体的体积。

(2)[4] 将铅笔压在大拇指和食指之间时，两手指受到的压力相等，笔尖的受力面积小、笔尾的受力面积大，两手指的下陷程度不同，故图（b）实验是探究压力的作用效果与受力面积的关系；

(3)[5] [6][7]将压强计的金属盒置于水中不同深度处，通过观察U形管中液面高度差的变化，可得出液体压强的大小。因为液体内部压强还与液体的密度有关，因此，小红所建议的在其他液体中重复实验是需要的；

(4)[8][9] 如图（d）所示是托里拆利实验的过程，由于水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的，因此若玻璃管倾斜，管内外水银面的高度差不变。若将此装置移到高山上，外界大气压减小，则水银柱的高度将变小。