2021年中考科学第二轮专题复习(物理)力学实验-探究固体压强、液体压强和测大气压

…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○……○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第页中考科学第二轮专题复习（物理）力学实验探究固体压强、液体压强和测大气压1.在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中，小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验。（1）实验中通过观察海绵的________来比较压力作用效果；（2）对比甲、乙两图可以得出：当________一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显；（3）对比甲、丁两图，小强认为压力作用效果与压力大小无关，你认为他的观点________(选填“正确"或“错误”)；理由是________。2.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小金把一个或两个相同的木块放在海绵上，进行如图实验。（1）实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果，这种物理学研究方法也运用于以下

实验中。（请单选）A.用两支完全相同的蜡烛探究平面镜成像的规律

B.用悬挂的乒乓球靠近振动的音叉，用乒乓球运动来探究声音产生的条件

C.用10粒玉米来探究影响种子萌发的条件

D.用望远镜观察太空以了解星球的运行规律（2）对比________两图可得出的结论：当压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显。（3）对比甲、丁两图，海绵凹陷程度相同，小金认为压力的作用效果与压力大小无关，小金的观点是错误的，因为________；3.用压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”（1）如图甲所示，压强计是通过比较________来反映被测压强大小的；当金属盒在空气中时，U形管两边的液面应该_________，而小明同学却观察到如图甲所示的情景，应进行调节；（2）压强计调节正常后，小明将金属盒先后浸入到两杯液体中(已知其中一杯为水，另一杯为盐水)，如图乙和丙所示，他发现图乙中U形管两边的液柱高度差较小，由此确定图________(选填“甲”或“乙”)杯子中盛的是水，理由是_________4.在游泳时，小金发现越往深水区走，越感到胸闷，由此猜想液体内部压强可能与液体的深度有关。于是用液体压强计对此进行了探究。步骤一：将金属盒放入水中深度5厘米处，观察现象；步骤二：将金属盒放入水中深度15厘米处时，发现金属盒的位置不动，但Ｕ形管两侧的液面高度差逐渐减小；步骤三：调整好器材后，重新实验。在深度5厘米处观察到现象如图(甲)A所示，在深度15厘米处观察到现象如图(甲)B所示。得出结论：同种液体内部压强随着深度的增加而增大。请完成下列问题：（1）该实验过程用到的科学方法有

(填字母)；A.转换法

B.控制变量法

C.类比法（2）步骤二中金属盒在水里的位置不动，但U形管两侧的液面高度差逐渐减小的原因是________；（3）小金反思：只进行两次实验就得出结论，结论是不可靠的，还需改变深度、更换液体进行多次实验，其目的是________

；（4）对液体内部压强大小与深度关系的进一步思考。图(乙)为一圆柱形容器，容器内装有密度为ρ的液体，a点在深度为h处的水平横截面上，横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力。根据压强公式p=QUOTEFSFS，推导出a点所在横截面受到的液体压强pa与深度h之间的关系式是pa=________。5.在探究”影响液体内部压强大小的因素”的实验中：（1）实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管两侧液面________的变化，将探头放进盛水的容器中，探头的橡皮膜受到水的压强会________

(选填“内凹”或“外凸”)。（2）通过比较B、D两个图，可得到结论：同一种液体的压强随________的增加而增大。（3）通过比较D、E两个图，可得到结论：在深度相同时，液体的________越大，压强越大。（4）通过比较A、B、C三个图，可得到结论：________。6.入冬以来，第一场大雪给小丽的家乡披上了银装。小丽在放学回家的路上很艰难地走着，而她的一个同学踏着滑雪板却没有像她一样陷入雪中(如图甲)。于是小丽回家后设计了一个实验(如图乙)，试图探究压力的作用效果与受力面积的关系。请你根据已学过的压强知识分析：（1）小丽是根据________来比较压力的作用效果的。（2）你认为小丽应该选择图乙中的________图来探究自己提出的问题。（3）通过实验，小丽得到的结论是________。7.小明利用如图所示的装置测量本地大气压的大小，其中弹簧测力计和2mL注射器的自重可忽略不计，活塞与针筒之间气密性很好，但摩擦较大．他进行了如下实验。（1）拔去橡皮帽，将活塞推至底端，当绳端钩码加至3N时，针筒恰由静止开始向右移动，此时弹簧测力计示数为2N，则活塞与针筒间的摩擦力为________N。（2）为了能更好的利用此装置测量大气压，小明撤去弹簧测力计，将活塞左端直接固定在墙上，再用弹簧测力计代替钩码，如图乙所示。重新将活塞推至底端，用橡皮帽密封小孔．当弹簧测力计示数为5.1N时，针筒开始向右移动，又测得针筒全部刻度的总长度为4cm，则本地大气压强的测量值为________Pa．小明发现将活塞推至底端时，注射器前端小孔内的气体无法排尽，这将使得大气压的测量值________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。8.【生活发现】①自行车在烈日下暴晒，车胎容易发生爆炸；②压缩一段封闭在注射器内的空气，发现越压缩越费力。【提出问题】一定质量的气体产生压强的大小与哪些因素有关？【建立假设】假设一：一定质量的气体产生压强的大小可能与气体的温度有关；假设二：一定质量的气体产生压强的大小可能与气体的体积有关；【实验检验】为了验证假设一，进行如下实验：步骤一：取一根长度约为1米一端封闭的细玻璃管，在室温（20℃）下用水银密封一段空气柱，将玻璃管竖直固定，并在玻璃管上标记处标出水银柱下表面的位置（如图所示），此空气柱的压强记为p1。步骤二：将空气柱浸入50℃的水中，水银柱上升直至停止，此空气柱的压强记为p2。步骤三：往玻璃管内注入水银，直到水银柱的下表面对准所标出的位置为止，此空气柱的压强记为p3。【实验分析】（1）p1、p2、p3的大小关系是________。（2）实验的步骤三，往玻璃管内注入水银，直到水银柱的下表面对准所标出的位置为止，这样操作目的是________。（3）【得出结论】通过观察________可以得出，一定质量的气体产生的压强与气体的温度有关，气体的温度越高，压强越________。（4）【实验反思】实验后小敏同学作了如下的反思，一定质量的气体，升温后改变了气压，那么，根据上面步骤二中的实验现象（水银往上升），可以得出：一定质量的气体，若增大气体的体积，则气压会减小，此结论你认为合理吗？为什么？________。9.在测定大气压的实验中，因缺少大量程的弹簧测力计，小明设计并进行了如下的实验。①将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上，挤出塑料吸盘内的空气，测出吸盘的直径d；②将装有适量细砂的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上；③用小勺轻轻地向小桶内加沙，直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板，用天平测出这时小桶和沙的质量为m。请完成下列问题：吸盘脱离玻璃板时，若不计塑料挂钩的质量，空气对塑料吸盘的压力大小是________，测得数值的表达式是：p=________（用上述物理量的符号表示，写出最终的化简结果）。实验中所测的大气压数值偏小，可能的原因是（写出一条即可）________

答案解析部分一、实验探究题1.【答案】（1）凹陷程度

（2）压力

（3）错误；没有控制受力面积相同【解析】【分析】（1）海绵的凹陷程度越大，压力的作用效果越明显；

（2）比较甲、乙两图，分析相同的因素和不同的因素，然后根据控制变量法得出实验结论；

（3）根据控制变量法的要求可知，要探究压力作用效果与压力大小的关系，必须控制接触面的面积相同而改变压力，而甲和丁中，压力和接触面积都发生了变化，因此不能得出结论。

【解答】（1）实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果；

（2）对比甲、乙两图可以得出：当压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显；

（3）对比甲、丁两图，小强认为压力作用效果与压力大小无关，我认为他的观点错误，理由是：没有控制受力面积相同。

2.【答案】（1）B

（2）甲乙或丙丁

（3）实验中存在压力和受力面积两个变量【解析】【分析】（1）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。

（2）探究压力的作用效果与受力面积的关系时，必须控制压力相同而改变接触面积，据此选择实验；

（3）根据控制变量法的要求判断。【解答】（1）实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果，这里运用了转换法。

A.用两支完全相同的蜡烛探究平面镜成像的规律，使用了等效替换法，故A不合题意；

B.用悬挂的乒乓球靠近振动的音叉，用乒乓球运动来探究声音产生的条件，使用了转换法，故B符合题意；

C.用10粒玉米来探究影响种子萌发的条件，使用了控制变量法，故C不合题意；

D.用望远镜观察太空以了解星球的运行规律，使用了归纳法，故D不合题意。

故选B。

（2）对比甲乙或丙丁两图可得出的结论：当压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显。

（3）根据控制变量法的要求，探究压力的作用效果与压力的关系时，必须控制受力面积相等，而甲和丁中受力面积大小不同，因此：小金的观点是错误的，理由是：实验中存在压力和受力面积两个变量。3.【答案】（1）U形管两侧液面的高度差；相平

（2）乙；金属盒浸入液体中较深，但压强小【解析】【分析】（1）当金属盒的橡皮膜上没有受到压强时，U形管两侧的液柱相平。如果橡皮膜上受到压强，那么U形管两侧就会出现液柱的高度差。

（2）根据公式p=ρ液gh可知，当深度相同时，液体密度越大，压强越大，据此分析即可。【解答】（1）如图甲所示，压强计是通过比较U形管两侧液面的高度差来反映被测压强大小的；当金属盒在空气中时，U形管两边的液面应该相平，而小明同学却观察到如图甲所示的情景，应进行调节；

（2）如图乙和丙所示，他发现图乙中U形管两边的液柱高度差较小，那么橡皮膜受到的压强较小。根据公式p=ρ液gh可知，乙杯中橡皮膜的深度较大，所以乙杯中液体的密度较小，由此确定图乙杯子中盛的是水，理由是：金属盒浸入液体中较深，但压强小。

4.【答案】（1）A,B

（2）装置气密性不好(或装置漏气合理即可)

（3）获取普遍规律(或避免偶然性)

（4）ρgh【解析】【分析】（1）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法；探究一个因素对物理量的影响时，控制其它因素相同而改变这个因素，这种方法叫控制变量法；由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法叫类比法。

（2）U形管两侧的高度差逐渐减小，说明与金属盒连接的导管部分气压在减小。如果橡皮膜的深度不变，即液体压强不变，那么只能说明管内漏气了；

（3）在科学研究中，使用最多的就是不完全归纳法。收集的数据越多，得出的结论就更接近实际，即更客观、更公正；

（4）a点的压强由上面水柱的重力产生。首先根据密度公式计算出液柱的质量，再根据重力公式计算出液柱的重力，最后根据压强公式计算该点的压强即可。【解答】（1）用U形管两侧液面的高度差反映金属盒上受到压强的大小，这种方法叫转换法，故A正确；

探究深度对液体压强的影响时，保证液体的密度相同，这种方法叫控制变量法，故B正确；

本实验过程没有使用类比法，故C错误；

故选AB。

（2）步骤二中金属盒在水里的位置不动，但U形管两侧的液面高度差逐渐减小的原因是：装置气密性不好；

（3）小金反思：只进行两次实验就得出结论，结论是不可靠的，还需改变深度、更换液体进行多次实验，其目的是获取普遍规律(或避免偶然性)；

（4）设液柱的横截面积为S，那么a点上方液柱的重力为：G=mg=ρVg=ρShg；

那么a点上方受到的压力为：F=G=ρShg；

因此a点上方受到的压强为：QUOTE。5.【答案】（1）高度差；内凹

（2）深度

（3）密度

（4）同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强都相等【解析】【分析】（1）当橡皮膜上不受压强时，U形管两侧液面的高度差相同；当橡皮膜上受到压强时，U形管两侧液面出现高度差，且压强越大，高度差越大。橡皮膜总是向压强较小的方向凹陷。

（2）比较B、D两个实验，分析哪个因素不同即可；

（3）比较D、E两个实验，分析哪个因素不同即可；

（4）比较A、B、C三个实验，分析哪个因素不同即可。【解答】（1）实验中液体压强的大小变化是通过比较U形管两侧液面高度差的变化，将探头放进盛水的容器中，探头的橡皮膜外面受到水的压强增大，因此会向内凹。

（2）B、D两个实验中橡皮膜在水下的深度不同，因此得到结论：同一种液体的压强随深度的增加而增大。

（3）通过比较D、E两个图，可知橡皮膜所在的液体密度不同，可得到结论：在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。

（4）通过比较A、B、C三个图可知，橡皮膜的朝向不同，但是液面的高度差都相等，可得到结论：同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强都相等。

6.【答案】（1）压力作用面的形变程度

（2）(a)、(b)

（3）在压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显(或在压力相同时，受力面积越大，压力的作用效果越不明显)【解析】【分析】（1）压力作用面的凹陷程度越多，即形变程度越大，压力的作用效果越明显；

（2）根据控制变量法的要求选择对比实验；

（3）将a、b实验对比，分析相同的因素和不同的因素，根据控制变量法的要求描述实验结论。【解答】（1）小丽是根据压力作用面的形变程度来比较压力的作用效果的。

（2）探究压力的作用效果与受力面积的关系时，需要改变受力面积的大小控制压力和接触面的材料相同，故选a和b；

（3）对比实验a和b可知，二者压力相同，但是b中受力面积小，接触面形变程度更大，因此得到结论：在压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显(或在压力相同时，受力面积越大，压力的作用效果越不明显)。7.【答案】（1）2

（2）1.02×105；偏小【解析】【分析】（1）以活塞为受力对象，根据二力平衡的知识计算活塞与针筒之间的摩擦力；

（2）首先根据S=QUOTEVLVL计算活塞的横截面积，然后根据QUOTEp=FSp=FS计算大气压强的值。如果针筒内残存空气，那么它们会对活塞产生向外的压力，从而使测力计的示数减小，计算出的大气压强的值偏小。【解答】（1）活塞始终处于静止状态，那么它受到的测力计的拉力与针筒和活塞之间的摩擦力相互平衡，因此摩擦力f=F=2N。

（2）活塞的横截面积为：S=QUOTE；

大气压强的值：QUOTE;

小明发现将活塞推至底端时，注射器前端小孔内的气体无法排尽，这将使得大气压的测量值偏小。

8.【答案】（1）p1=p2<p3

（2）控制封闭空气柱的体积不变

（3）空气柱上方水银柱的长度；大

（4）不合理，没有控制气体温度不变【解析】【分析】（1）当水银柱保持静止状态时，封闭气体的压强等于水银柱压强与大气压强之和，即p内=p水银+p大气，据此分析比较；

（2）当探究气体压强和温度的关系时，必须控制气体的体积相同。当水银柱的下表面到达同一刻度时，封闭气体的体积相同。

（3）根据p内=p水银+p大气可知，大气压强保持不变，水银柱的长度越大，水