题目内容
18.小涵利用微小压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点,实验所用的装置如图所示.(1)实验中小涵通过观察U型管两侧的高度差来判断液体压强的大小,当她将压强计的探头浸没于水中后,发现U形管两端液面如图乙所示,则实验装置可能出现了气密性差问题.
(2)排除故障后,她重新将压强计的探头浸没于水中,使压强计的探头没入水中的深度增大,如图丙所示,她是想探究液体的压强与深度的关系.
(3)小涵保持丙右图中压强计金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,形成如图丁所示的实验情景.通过比较两次实验,小涵得出了:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大的结论.请你分析她的结论是否可靠?说明理由.
分析 (1)压强计U型管两侧高度是否变化来判断有无压强,差越大表示压强越大,像皮膜U形管中的液柱的高度差变化小,说明空气没有将压强传递给管中的液体,表明装置气密性差;
(2)由控制变量法可知,保持液体密度不变,观察图丙可得,探究的是在同种液体中,液体的压强与液体深度的关系;
(3)结合题意,由控制变量法回答.
解答 解:(1)通过压强计两侧U型管内液柱的高度差来判断压强的大小,将探头浸没水中后,橡皮膜U形管中的液柱的高度差变化小,说明空气没有将压强传递给管中的液体,表明装置气密性差;
(2)由控制变量法可知,要探究液体压强与深度的关系,应只让深度发生改变,保持密度不变,故她是想探究液体的压强与深度的关系;
(3)小涵保持丙右图中压强计金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,形成如图丁所示的实验情景,可观察到液体的深度也发生了变化,没有控制液体的深度不变,得出结论不可靠,应该保持液体深度不变,从而得出结论.
故答案为:(1)U型管两侧的高度差、气密性差;(2)液体的压强与深度的关系;(3)不可靠,没有控制液体深度不变.
点评 本题主要考察探究液体内部压强的特点,并考察了压强计的使用以及实验需要注意的问题,对控制变量法的使用要熟练掌握.
练习册系列答案
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6.为了探究压力的作用效果与哪些因素有关,某同学用若干个不同物体放在同一水平细沙面上进行实验,他仔细观察沙面的凹陷程度,并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示.
表一
表二
表三
(1)分析比较实验序号1与2、2与3、1与3或4与5、5与6、4与6或7与8、8与9、7与9,可得出的初步结论是:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越显著.
(2)分析比较实验2、4、7或3、5、8三个序号可得出的初步结论是:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越显著.
(3)请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据,并归纳得出结论.
(a)分析比较1、7或2、8或3、6、9可得:压力与受力面积的比值相同,压力的作用效果相同;
(b)我们把1、7和2、8和3、6、9中的相同比值叫做压强.
表一
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 |
| 压力(牛) | 3.0 | 3.0 | 3.0 |
| 受力面积(厘米2) | 5 | 10 | 20 |
| 下陷深度(厘米) | 2 | 1 | 0.5 |
| 实验序号 | 4 | 5 | 6 |
| 压力(牛) | 4.5 | 4.5 | 4.5 |
| 受力面积(厘米2) | 10 | 20 | 30 |
| 下陷深度(厘米) | 1.5 | 0.75 | 0.5 |
| 实验序号 | 7 | 8 | 9 |
| 压力(牛) | 6.0 | 6.0 | 6.0 |
| 受力面积(厘米2) | 10 | 20 | 40 |
| 下陷深度(厘米) | 2 | 1 | 0.5 |
(2)分析比较实验2、4、7或3、5、8三个序号可得出的初步结论是:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越显著.
(3)请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据,并归纳得出结论.
(a)分析比较1、7或2、8或3、6、9可得:压力与受力面积的比值相同,压力的作用效果相同;
(b)我们把1、7和2、8和3、6、9中的相同比值叫做压强.
3.
在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,
(1)实验开始时,首先调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是方便实验时直接测出力臂.
(2)把杠杆的中点做支点的目的是消除杠杆自重对实验的影响.
(3)某同学记录了三次实验数据如表:
这三次实验数据中有一次是错误的,错误数据的实验次数是2,由正确实验结果可得杠杆的平衡条件是F1L1=F2L2.
(4)进行3次实验的目的是避免实验结论出现偶然性.
(5)如图所示,在A处挂了三个钩码时,要使杠杆平衡,应在C处挂4个钩码.
(6)若某次实验中用弹簧测力计竖直向上拉杠杆一端的A点,如图所示,杠杆平衡时弹簧测力计的示数为Fa,若在A点斜向上拉,杠杆要求在水平位置再次平衡时,弹簧测力计的示数为Fb,则Fa小于Fb(填“大于、小于、等于”)
(1)实验开始时,首先调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是方便实验时直接测出力臂.
(2)把杠杆的中点做支点的目的是消除杠杆自重对实验的影响.
(3)某同学记录了三次实验数据如表:
| 实验次数 | 动力F1/N | 动力臂L1/m | 阻力F2/N | 阻力臂L2/m |
| 1 | 2.0 | 0.04 | 4.0 | 0.02 |
| 2 | 1.0 | 0.02 | 0.5 | 0.01 |
| 3 | 2.5 | 0.03 | 1.5 | 0.05 |
(4)进行3次实验的目的是避免实验结论出现偶然性.
(5)如图所示,在A处挂了三个钩码时,要使杠杆平衡,应在C处挂4个钩码.
(6)若某次实验中用弹簧测力计竖直向上拉杠杆一端的A点,如图所示,杠杆平衡时弹簧测力计的示数为Fa,若在A点斜向上拉,杠杆要求在水平位置再次平衡时,弹簧测力计的示数为Fb,则Fa小于Fb(填“大于、小于、等于”)