题目内容

20．某实验小组的同学在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中，将两端开口的玻璃管一端扎上橡皮薄膜，竖直插入水或盐水的不同深度处，观察到橡皮薄膜分别向上凸起，实验现象如图1（a）、（b）、（c）所示．

（1）根据实验现象实验小组的同学提出猜想：
①根据图1（b）和（c），小组同学一致认为：液体内部压强可能与液体种类有关．
②根据图1（a）和（b），小组同学产生了不同的观点：小红认为液体内部某点压强可能与离开液面的距离h有关；小李则认为液体内部某点压强可能与离开容器底部的距离d有关．
（2）为进一步验证猜想，小组同学接着将一端扎有橡皮膜的玻璃管分别竖直插入甲、乙两种不同液体中，并设法改变h和d，通过在玻璃管中加入适量的水，使橡皮薄膜在液体的不同位置处都能保持平整，如图2所示．然后通过测量玻璃管中所加水的质量，再设法求得橡皮薄膜所受的液体压强p，并将实验有关数据分别记录在表一、表二中．
表一 液体甲  密度为0.8×103千克/米3
实验序号h
（厘米）		d
（厘米）		p
（帕）
15150.4×103
210100.8×103
31551.2×103
42051.6×103
53052.4×103
表二 液体乙  密度为1.2×103千克/米3
实验
序号		h
（厘米）		d
（厘米）		p
（帕）
65150.6×103
710101.2×103
81551.8×103
92052.4×103
103053.6×103
①分析比较实验序号1与6（或2与7，或3与8，或4与9，或5与10）的数据及相关条件，得出的初步结论是：当离开液面的距离h相同，离开容器底部的距离d相同，液体密度越大，液体内部压强越大．
②小红分析实验序号3与4与5（或8与9与10）的数据及相关条件，得到的初步结论是：同种液体内部，当离开容器底部的距离d相同，液体内部压强p与离开液面的距离h成正比；小李分析实验序号1与2与3（或6与7与8）的数据及相关条件，得到的初步结论是：同种液体内部压强p与离开液面的距离d成反比．
小红和小李的结论，你认为是错误的是小李，理由是小李所选的数据没有控制h相同．
③进一步分析实验序号3与7（或5与9）的数据及相关条件，还可得到的结论是：当液体密度与离开液面的距离的乘积相同，液体内部压强相同．

分析 （1）根据题意明确探究的因素是什么，再根据控制变量法的要求，对实验现象进行比较，得出结论；
（2）同样依据控制变量法的要求，结合表格中的数据，分析不同的量对压强大小的影响，并得出结论．

解答 解：
（1）①根据图1（b）和（c）可看出，液体的种类不同，玻璃管内薄膜的凹陷程度不同，故说明液体内部压强可能与液体的种类有关；
（2）①分析比较实验序号1与6（或2与7，或3与8，或4与9，或5与10）的数据及相关条件能看出，在h和d一定的情况下，液体的密度越大，其压强越大，故说明液体密度越大，液体内部压强越大．
②由于小李所选的实验没有控制相同的h，所以小李的做法是错误的；
③进一步分析实验序号3与7（或5与9）的数据及相关条件，可以看出其压强相等，但液体的密度、深度均不同，但可总结出液体的密度与深度乘积相同时，液体内部压强相同．
故答案为：（1）①液体种类；
（2）①液体密度越大，液体内部压强越大；
②小李；小李所选的数据没有控制h相同；
③当液体密度与离开液面的距离的乘积相同，液体内部压强相同．

点评 无论是观察实验现象，还是分析实验数据，控制变量法的运用在这里是最关键的，只有搞清变量与不变量，才能得出有说服力的结论．

练习册系列答案
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10．如图，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，橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变．该装置可以探究液体压强是否跟深度、液体密度有关．
（1）实验时用橡皮膜的形状变化反应压强的不同，这种方法是转换法．具体地说就是在研究一些比较抽象的看不见、摸不着的物理现象对应的规律时，将其转化为熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们．下列实验中没有用到转换法的是：B
A、在清水中滴入红墨水研究分子的运动
B、利用磁感应线去研究磁场问题
C、利用马得堡半球实验证明大气压的存在
D、利用液柱上升的高度研究产生电热的多少
（2）当两边盛有不同深度的同种液体时，橡皮膜将向液面低的一边凸出：当将橡皮膜取走，整个装置就成了一个连通器，最终两边的液面会相平．
（3）当两边盛有相同深度的不同液体时，橡皮膜将向密度小（填“大”或“小”）的一边凸出．
（4）调整左右两边不同液体液面的高度使橡皮膜恰好平整，不向任何一边凸出，此时左侧液面距橡皮膜的深度是h1，右侧液面距橡皮膜的深度是h2，左右两侧液体的密度之比为h2：h1．
11．一质量均匀分布、正反面相同的长方形木板，以中线MN为界，对比观察左右两部分，发现粗糙程度可能不一样，哪一侧更粗糙？同学们进行了研究．
（1）小明用图甲所示实验装置，进行如下操作：
A．将轻弹簧的一端分别固定在板上MN左右两侧的P、Q点，另一端分别与同一滑块接触．
B．移动滑块使弹簧压缩相同的长度，由静止释放滑块，使滑块越过MN但不滑离木板．
C．分别测出滑块越过MN后滑行的距离x1和x2．
小明想根据x1和x2的大小关系判断木板的粗糙程度，小华提出疑义．
①为能根据x1和x2的大小关系作出正确判断，请指出小明实验中存在的问题是：不能确定滑块到达MN时的速度相同．
②简述改进方法：将弹簧的一端固定在MN，另一端与滑块接触，移动滑块使弹簧压缩相同的长度，分别向木板两个不同侧面由静止释放滑块（滑块不滑出木板），分别测出滑块滑行的距离x1和x2．

（2）如图乙所示，小红使滑块从同一高度的斜面由静止分别滑向木板的不同侧面，测出滑块运动的速度，分别作出滑块从侧面一端运动至MN过程中的速度v和时间t的关系图线如图丙所示，则图线b（选填“a”或“b”）所对应的接触面更粗糙，判断的依据是：相同时间内，b的速度降低的多．
8．如图所示，将漂浮在水面上的木块缓慢向下压，当木块还没有全部浸入水的过程中，木块所受的浮力将变大（选填：变大、变小或不变）．
15．小明在探究“液体压强的大小跟什么因素有关”时，提出了如下猜想：
猜想一：液体压强的大小跟液体的深度有关；
猜想二：液体压强的大小跟液体的密度有关．
为了验证猜想，他设计了如图所示的实验装置，容器中间有隔板分成左右两部分，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭（橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变），其他器材还有：两只烧杯（分别装有足量的水、酒精），一只滴管．请你帮小明完成下列任务；
（1）写出探究“猜想一”的实验方案；
（2）设计出探究“猜想二”的记录表格．
5．小明用一个电压表（0-3V，0-15V）、一个电流表（0-0.6A，0-3A）、一个开关、一个滑动变阻器（lOΩ 1A）、三个定值电阻（10Ω、20Ω、30Ω）、一个恒压电源，要测量小灯泡L（额定电压为3.8V，阻值约为5Ω）的额定功率．

（1）请你用笔画线代替导线，将电路图连接完整，如图甲所示．
实验次数电压表/V电流表/A灯泡亮度
10.50.2灯丝发红
22.00.5发光较暗
33.8正常发光
（2）闭合开关前，需要将滑动变阻器的滑片移至最右端．（填“左”或“右”）
（3）电路连接正确后，闭合开关，记录的部分实验数据和现象如表所示．当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为3.04W．
（4）分析表中实验数据可知：小灯泡电阻的变化情况是：灯丝的电阻随电压的增大而增大．
【拓展】
（5）小明还设计了探究“电流和电压、电阻的关系”实验，请你帮他将设计的电路图画在图丙的方框中．小明将原电路中的灯泡改接了定值电阻，连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器测出几组电压和电流值，根据表格中的数据，你能得出的结论是在电阻不变时，通过导体的电流与电压成正比．
实验次数电压表/V电流表/A
15.60.28
26.00.3
36.40.32
（6）为了探究电流和电阻的关系，小明依次换用了l0Ω、20Ω、30Ω三个定值电阻完成三次实验，为了控制定值电阻两端的电压一定，应滑动变阻器的滑片，使其连入电路的阻值不断增大（选填“增大”或“减小”）．
12．下列事例中，利用大气压作用的是（　　）
A．瀑布水往低处流B．用注射器把药液推入病人体内
C．用吸管吸饮料D．潜水员要穿抗压潜水服
9．2009年3月以来，发源于墨西哥的H1N1流感病毒迅速向全球蔓延，某学校食堂为了确保师生健康，坚持把师生用过的餐具进行高温蒸煮消毒，在餐具放进冷水直至加热到水沸腾的过程中，关于餐具的下列相关物理量中，肯定没有变化的是（　　）
A．温度B．体积C．质量D．密度
10．如图每个滑轮的重为200N，重物G的重量为1800N，绳索重及摩擦均不计，则：
（1）人在匀速提升重物时所用拉力为多大？
（2）重物被匀速提起1m的过程中，人所做的总功为多大？
（3）此时滑轮组的机械效率为多大？

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