实验14 探究液体内部压强的特点-中考物理必考实验精讲练

实验14探究液体内部压强的特点（原卷版）《探究液体内部压强的特点》是课标要求的学生必做实验之一。同时也是力学实验中出现概率较大的实验，通过对此实验的考查，让学生知道影响液体内部压强的特点，同时也是对实验方法、实验猜想、实验过程和实验结论的考查，通过探究实验加深对知识的理解和掌握并考查考生对此实验认识程度。《探究液体内部压强的特点》在中考试卷中出现概率较大，所占分值一般在3-7分之间。题型大都是实验探究题，有时也会出现在填空题中。该实验应着重从实验方法、实验过程、微型压强计的使用和实验现象，得出的结论等方面入手，了解实验的基本内容和液体内部压强的特点。各地的中考命题针对实验探究问题有着不同程度的偏重，也不可能面面俱到地进行考查，这也就给命题带来了多个角度的可能性。新课程改革以来，各地中考命题中涉及不同版本教材外的物理探究实验逐年在出新。但纵观其考查内容，大都来源于学生生活实际、规律和和方法。所以学生只要抓住方法、应用得当，一般都能轻松解决。实验探究-液体内部压强的特点【实验目的】探究液体内部压强的大小可能与哪些因素有关。【实验装置】【实验方法】控制变量法、转换法。【实验原理】根据U形管内两管液面高度差来判断液体内部压强大小。【实验过程】根据U形管内两管液面高度差来判断液体内部压强大小。1.根据如图甲所示，按照组装U形管压强计2.将水倒入烧杯，如图乙，控制探头在水下深度不变，调节旋钮改变探头的朝向，观察并测出U形管中液面的高度差，将数据填入下表；3.如图乙、丙，控制橡皮膜的朝向不变，改变探头浸入水中的深度，观察并测出U形管中液面的高度差，将数据填入下表；4.如图丙、丁，控制探头在水和盐水下的深度相同，观察并测出U形管中液面的高度差，将数据填入下表；【实验表格】实验内容液体物质探头浸入水下深度橡皮膜朝向U形管两端液面高度差（cm）a水相同（5cm）向下相同（5cm）向前相同（5cm）向上b水不同(3cm)向下不同(5cm)不同(7cm）向下向下c水相同（5cm）向下盐水相同（5cm）向下【实验结论】液体内部向各个方向都有压强，压强随液体深度的增加而增加；同种液体在同深度的各处，各个方向的压强大小相等；不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，密度越大，液体的压强越大。《探究液体内部压强的特点》常考问题：1.U形管压强计的作用：通过U形管内两管液面高度差来判断液体内部压强大小；2.液体压强产生的原因是：液体受到重力作用；液体有流动性；3.实验前的两个操作：（1）先检查U型管左右两边的液面是否相平；（2）检查装置的气密性：（用手压金属盒上的橡皮膜，观察U型管中液面是否发生变化，若变化明显，则气密性良好）；4.两种实验方法：①控制变量法：（1）控制探头的深度、液体的密度相同，改变压强计探头的方向；（2）控制液体的密度、探头的方向相同，改变探头的深度；（3）控制探头在液体中的深度、方向相同，改变液体的密度；②转换法：液体内部压强的大小无法直接测量，实验中我们是用压强计两侧的液面高度差来判断液体内部压强的大小；5.实验时发现U型管内高度差没变化原因是什么？怎么解决？答：气密性不好，拆下来重新安装；6.使用的U型管是不是连通器：不是；7.此实验U型管内液体为什么要染成红色？答：使实验效果明显，便于观察；8.实验需要多次进行，目的是：总结普通规律；9.液体压强的特点：①液体内部存在着向各个方向的压强；②在液体内部的同一深度，向各个方向的压强相等；③在同一液体内部，深度越深，压强越大；④深度相同时，液体的密度越大，压强越大。A组（中考真题感知）1.（2023·齐齐哈尔）小彬用如图所示的装置研究液体内部的压强。（1）图1装置是测量液体内部压强的仪器。它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的。如果液体内部存在压强，放在液体里的薄膜就会___________，U形管左右两侧液面就会产生___________；（2）根据图2、图3所示现象可以研究：液体内部压强大小与___________的关系。根据研究得出的结论，拦河坝应设计成___________（选填“下宽上窄”或“下窄上宽”）的形状；（3）如图3、图4所示，保持探头在水中的深度不变，改变探头的方向，观察U形管左右两侧液面的变化，得出结论：___________；（4）为研究液体内部压强大小是否与液体密度有关，小彬接着将浓盐水缓慢倒入图3所示容器的水中（液体未溢出、探头位置不变），静置待均匀混合后，观察到U形管左右两侧液面发生了变化，得出液体内部压强大小与液体密度有关的结论。小彬得出结论的实验过程是___________（选填“正确”或“错误”）的，判断的依据是：___________；（5）通过学习，小彬利用掌握的液体压强知识测量实验所用盐水的密度，过程如下：①向如图5所示容器中的左侧倒入适量的水，橡皮膜向右凸起；②再向容器中的右侧缓慢倒入盐水，直至橡皮膜___________；③测得水面到橡皮膜中心的深度为；测得盐水液面到橡皮膜中心的深度为；④可推导出该盐水密度的表达式为___________（用表示）。2.（2023·牡丹江）研究液体内部压强实验的装置如图所示。将压强计探头分别放入水和盐水中，改变探头朝向和浸入深度，观察U形管液面高度差并记录，如表所示。次数探头朝向探头浸入深度/cmU形管液面高度差/cm水盐水①上55—②下55—③左55—④右55—⑤下109—⑥下2017—⑦下5—6⑧下10—11⑨下20—20（1）分析①②③④次实验表明，在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都______；（2）分析②⑤⑥或⑦⑧⑨次实验表明，同种液体的压强随______增加而增大；（3）分析______两次实验表明，在深度相同时，液体压强还与液体的______有关；（4）实验中通过观察U型管液面高度差来反映______；（5）下潜深度是潜水器的一个重要指标，制造深海潜水器多采用钛合金材料，就是利用材料______的性质。3.（2023·黄冈、孝感）小明用压强计探究液体的压强与哪些因素有关。（1）使用压强计前要检查装置的气密性：用手指轻压探头橡皮膜，观察U形管的___________；（2）小明把压强计的探头浸入水中一定深度，把探头分别朝侧面、朝下、朝上（如图A、B、C），发现U形管左右两侧的液面高度差保持不变，说明在同种液体内部的同一深度，___________的压强都相等；（3）小明根据图D和E实验得出“液体的密度越大，压强越大”的结论，请指出小明实验中存在的问题：___________；（4）压强计通过U形管左右两侧的液面高度差大小，反映探头薄膜所受压强大小，应用了转换法。量筒、刻度尺、弹簧测力计等测量工具的设计原理也应用了这种方法的是___________。在使用压强计时，待探究液体与U形管中液体的密度差越___________（选填“大”或“小”），实验现象越明显。4.（2023·恩施州）如图，利用微小压强计，做探究液体内部压强的实验。（1）如图甲所示，用手按压橡皮膜，U形管两侧液面出现高度差，是因为橡皮管内的气压___________（选填“大于”“小于”或“等于”）外界大气压；（2）将压强计的探头浸入水中，观察到现象如图乙、丙、丁所示，这是比较同一液体内相同深度___________的压强大小，实验结论是同一液体内：___________。5.（2023·衡阳）在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，小亮同学取四只瓶嘴大小相同的塑料瓶去底（其中B、C、D三个粗细相同），在瓶嘴上扎橡皮膜，将其倒置，如图所示向A、B、C瓶中装入水，D瓶中装入盐水。（1）瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小，此研究方法是___________（选填“控制变量法”或“转换法”）；（2）根据A、B两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同，可知：液体的压强与液体的质量___________（选填“有关”或“无关”）；（3）根据B、C两瓶子橡皮膜鼓起的程度不同，可知：液体的压强与液体的___________有关；（4）为了探究液体压强与液体密度的关系，要通过比较___________两个瓶子橡皮膜鼓起的程度，得出的结论是：液体压强与液体的密度有关；（5）实验后，该同学自制如图E装置继续探究，已知隔板在容器的中央。他向隔板左侧倒水，发现橡皮膜向右侧凸起，这说明液体对容器___________有压强（选填“底部”或“侧壁”）。他再向隔板右侧倒入另一种液体，当加到一定程度时，橡皮膜恢复原状，如图F所示，则此液体密度___________（选填“大于”“等于”或“小于”）水的密度。6.（2023·岳阳）在探究液体压强与哪些因素有关的实验中，（1）气密性良好微小压强计___________（选填“是"或“不是”）连通器；（2）甲乙两图中，___________（选填“甲”或“乙”）图中探头上的橡皮膜受到的压强大，这是因为，同种液体内部的压强随深度的增加而___________；（3）丙图中，A、B、C三点受到液体压强最大的是___________点。7.（2023·苏州）小明用压强计探究液体内部压强的影响因素。（1）压强计通过U形管两侧液面的_________来反映被测压强大小。使用前，用手按压金属盒上的橡皮膜，发现两侧液面没有明显变化，接下来应进行的操作是_________；A．向U形管中注入一些水B．将U形管中水倒出一些C．检查装置是否漏气（2）小明在图甲中，保持金属盒深度不变，改变橡皮膜朝向，目的是为了探究液体内部压强大小与_________是否有关；（3）小明还猜想液体压强与液体深度和密度有关。他在图甲基础上，继续将金属盒下移一段距离，发现压强变大。若接下来又进行了图乙所示实验，再与图甲比较，_________（能/不能）得出液体压强与液体密度有关的初步结论。8.（2023·南京）用图示装置体验并探究影响液体内部压强的因素。（1）如图（a）所示，向玻璃管内加水，可以看到橡皮膜______，说明水对橡皮膜有向______的压强；（2）图（b）中压强计显示的是水中______cm深处的压强；（3）比较图______（填字母）的实验现象可得结论：______。9.（2023·赤峰）小亮学习了液体压强知识后，猜想：液体内部某点的压强跟该点到容器底的距离有关。为此，他利用液体压强计、水、烧杯等相同的两套器材进行对比验证，实验情况如图所示。（1）小亮向小明介绍自己的实验推理过程：在甲、乙两烧杯中，A、B两点到烧杯底部的距离是不同的；通过观察压强计U型管两侧________，判断出pA________pB；由此可以得出结论：液体内部某点压强与该点到容器底部距离有关；（2）小明反驳说：你在实验中没有控制________相同，所以你的结论是错误的。在你的实验基础上，________（选填序号），才能得出正确结论。A．把甲杯中的探头上移5cm或把乙杯中的探头下移5cmB.从甲杯中抽出5cm深的水或向乙杯中加入5cm深的水10.（2023·东营）如图是某兴趣小组“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。序号容器液体种类探头的朝向探头在液体中深度/cmU形管两侧液面高度差/cm1水向下43.92水向右43.93水向上43.94水向左43.95水向下87.86水向下1211.77浓盐水向下88.6（1）组装好压强计，将探头放入液体之前，发现压强计U形管两侧液面已存在高度差，接下来的操作是__________。A从管中倒出适量液体B.取下软管重新组装（2）调试好压强计后开始实验，把探头放进液体中，进行不同操作，记录的相关数据如上表所示：a.比较第1、2、3、4组数据，可得出结论：_____________；b.比较第1、5、6组数据，可得出结论：_____________；c.比较第_________组数据，可得出结论：液体压强与液体的密度有关。（3）有同学提出，如果不使用压强计，选用一个较深的容器，用隔板分成左右两部分，边缘密封好，在隔板下部开一个圆孔并用薄橡皮膜密封，也可探究液体压强是否与液体的密度有关。请利用此装置设计实验，写出实验步骤并完成分析与论证。【实验器材】：自制的带隔板容器（如上图）、水、硫酸铜溶液【实验步骤】：____【分析与论证】：____11.（2023·凉山州）物理课上，同学们利用压强计“研究液体内部压强”，进行了如下的操作。（1）实验前，用手指按压橡皮膜，发现U形管中的液面升降灵活，说明该装置___________（选填“漏气”或“不漏气”）；（2）通过比较___________两图，可得出结论：同一种液体的压强随深度的增加而增大；（3）通过比较D、E两图，可探究液体压强与___________的关系；（4）通过比较A、B、C三图，可得出结论：同种液体在相同深度向各个方向的压强___________；（5）某次实验时，小王同学将探头放入水下，U形管两侧水面高度差为10cm，此时U形管内外的气压差为___________Pa。12.（2023·眉山）同学们利用U型管压强计探究液体压强与哪些因素有关。（1）如图甲所示，从结构上来看，U型管压强计________（选填“是”或“不是”）连通器；在选择U型管压强计时，探头上橡皮膜应该用__________（选填“薄”或“厚”）一些的较好；（2）把U型管压强计的探头放在液体中，通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小，这种研究物理问题的方法是________；（3）通过图乙、图丙所示的两次实验得出：同种液体，同一深度，液体内部向各个方向的压强________；通过图乙、图丁所示的两次实验得出：在同种液体中，液体压强随着深度的增加而增大，因此拦河大坝要做成_________（选填“上窄下宽”或“上宽下窄”）的形状；（4）小张同学在图丁所示的实验中保持探头位置不变，向容器内加入适量的浓盐水，他发现U型管两边液面的高度差变大了，于是得出“同一深度，液体的密度越大压强越大”的结论。他的结论是不可靠的，原因是____________。13.（2023·甘孜州）小何同学用图甲所示的压强计探究液体内部压强特点。（1）该压强计___________（选填“是”或“不是”）连通器；（2）实验前，若压强计两侧液面已有高度差，他首先应该___________（填字母）；A.拆除软管，待液面稳定后重新安装B.直接从U形管右侧中倒出适量液体C.往U形管右侧中加入密度更大的液体（3）小何同学利用调试好的压强计进行实验，比较图乙、丙可得到：在同种液体中，液体内部压强随深度的增加而___________（选填“增大”或“减小”）；（4）比较图丙和图___________还可以得到：液体的压强与液体密度有关。14.（2023·重庆B）小莉在“悟理创新实验”社团活动中，看见如图甲的双探头压强计，该装置一次测量可采集多个数据，激起了她探究液体压强的浓厚兴趣。（1）U形管A、B中装入同种液体，小莉用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度，U形管两侧液面都出现了明显高度差且保持稳定，说明压强计______（选填“漏气”或“不漏气”）；（2）如图甲，小莉先在装水的容器中进行实验：然后换用密度大于水的硫酸铜溶液进行实验，记录实验数据如下表：高度差序号液体种类探头C深度高度差格探头D深度hɒ高度差格1水365102水486123硫酸铜溶液395154硫酸铜溶液412618①分析表中______（填序号）两次数据可知：同种液体中，深度越深，压强越大；②分析表中1、3（或2、4）数据可知：深度相同时，液体______越大，压强越大；③根据表中数据，小莉估算出硫酸铜溶液的密度为______；（3）①小莉受双探头压强计原理的启发制作出如图乙的器材（细金属管与浮筒相通），她将浮筒漂浮在水中后再使其竖直向下移动，感受到细金属管对手的作用力越来越______；浮筒竖直浸没水中后，仔细观察其表面橡皮膜形变更明显，从而分析出______产生的原因；（4）让浮筒浸没后继续下降，浮筒受到的浮力将______。15.（2023·重庆A）小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中，在U形管接头处加装了一个“三通接头”，如图甲所示。（1）U形管与探头连接时，阀门K应处于__________（选填“打开”或“关闭”）状态，以确保U形管内的水面相平；组装完成后，轻压探头的橡皮膜到一定程度，U形管内液面有明显的高度差并保持稳定，说明装置___________（选填“漏气”或“不漏气”）；（2）比较图乙与__________两图，可得出液体压强随深度的增加而增大；比较图丙与丁两图，还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强_____；（3）若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系，应将图戊中的探头向_____移动适当的距离；移动探头后，观察到U形管水面高度差为，此时探头受到盐水的压强为，小婷取出探头放回水中，当U形管水面高度差再次为时，测出探头在水中的深度为0.2m，则_________Pa；（4）小婷发现探头所处深度较浅时，U形管两液面的高度差不明显，可将U形管中的水换成密度更_____的液体以方便读数；探究过程中，保持探头所处深度不变，将U形管逐渐向后倾斜，偏离竖直方向，U形管中两液面所对刻度线间的距离将__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。16.（2023·北京）小京利用同一个微小压强计等器材探究液体内部的压强与液体的深度、液体的密度是否有关，进行了如甲、乙、丙图所示的实验。（1）实验中液体内部的压强是通过微小压强计________反映；（2）甲、乙两图所示的实验说明液体内部的压强与________有关；乙、丙两图所示的实验说明液体内部的压强与________有关。B组（限时针对训练）1.如图所示，在“探究液体内部压强”的实验中：（1）图A所示压强计在使用前，需观察U形管两边液面是否相平，还要检查装置的气密性。实验中是通过______显示液体内部压强的大小。（2）某同学实验的情形如图B、C、D所示：比较图B和图C可以探究的问题是_______。保持探头在水中的深度不变，改变它的方向如图C、D所示，根据实验现象可以初步得出结论：_____________。（3）由E、F两图进行对比，得出液体压强与液体的重和盛液体的容器形状________（选填“有关”或“无关”）（4）该同学在实验过程中发现：在同种液体内部同一深度处，使用不同的压强计，U形管两侧水面的高度差不完全相同。你认为可能与__________有关。2.小沈同学利用实验装置探究液体内部压强规律，将所测得的部分数据填入表格：实验序号深度（厘米）橡皮膜在水中的方向U形管左右液面高度差（厘米）13朝上2.626朝上5.439朝上8.249朝下8.059朝左8.269朝右8.2（1）如图所示，这种测量液体内部压强的仪器叫_________；使用前应检查装置是否漏气，方法是用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置_________（选填“漏气”或“不漏气”）；如果将橡皮膜浸入液体中，观察到U形管左右液面存在_________，即说明液体内部有压强；（2）分析实验序号1、2、3的数据，可以归纳得出初步结论：_________；（3）分析实验序号_________的数据，可以归纳得出初步结论：在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强都相等，即液体压强与方向无关，并且可以判断实验所得的数据有一组是错误的，其实验序号为_________；（4）如果换用酒精来做实验，在深度为9厘米时，U形管左右液面高度差_________8.2厘米（选填“>”、“=”或“<”），由此还可以得出的结论是_________。（已知）3.小明利用如图甲所示的实验装置，探究“影响液体内部压强大小的因素”。  (1)在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，如图甲，这可以通过______(填字母)的方法进行调节，使U形管左右两侧的水面相平； A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装 (2)实验中液体压强的大小变化是通过U形管两侧液面______来反映，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”)； (3)比较图乙和图丙，可以得到：液体的压强与______有关； (4)比较______两图，可以得到：液体的压强与液体密度有关； (5)在乙图中，U形管左右两侧水面的高度差为5cm，则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为______Pa。(4.如图所示，用液体压强计探究液体内部压强的特点。（1）该装置是通过___________来反映液体压强大小的，这种研究方法叫___________法；（2）由图乙可知，该装置存在的问题是___________；（3）调整好之后，分别进行了图丙、图丁和图戊实验，由丙和丁实验可得到的结论是：同种液体，___________，压强越大；由丁和戊实验可得到的结论是：同一深度，___________，压强越大。5.小明利用压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”，如图所示。（1）压强计___________（选填“属于”或“不属于”）连通器；（2）实验前，检查实验装置时发现：按压探头的橡皮膜，U形管两边液面高度变化___________（“明显”或“不明显”），则这套实验装置漏气；（3）将压强计的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”）；（4）比较A、B、D三次实验，改变探头的方向，U形管两液面的高度差___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）；（5）比较___________两次实验探究，可以初步得出结论：液体的压强随深度的增加而增大；（6）若发现，当探头在不同液体中的深度相同时，U形管两侧液面的高度差对比不明显，小明做了一些成进，下面操作不能使U形管两侧液面高度差对比更明显的是___________。A．烧杯中换密度更大的液体

B．U形管中换用密度更小的液体C．将U形管换成更细的6.小明在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验中，首先检查装置气密性，发现U形管两侧液面变化灵活，压强计不漏气。（1）实验中液体压强是通过U形管两侧液体___________来表示的；（2）接着进行系列实验（如上图所示），通过比较___________二个图，可以得出结论：同种液体的压强随深度的增加而增大；（3）通过比较C、D两个图，可探究液体压强与___________的关系；7.如图所示，探究影响液体内部压强的因素的实验中：（在图戊中容器里装有盐水，其余图中均是水）（1）将压强计的探头放入水中，通过观察形管两侧液面的___________来判断探头处水的压强大小。（2）比较图甲和图乙，可以得到：同一种液体里，深度越深压强越___________。（3）比较___________三个图，可以得到：在同一深度，液体向各个方向的压强大小相等。（4）比较图丁和图戊，可以得到：在不同种液体里，深度相同，密度大的其压强___________。8.在“探究影响液体内部压强的因素”实验中，某同学实验的情形如下图所示，a、b、c三幅图中烧杯内的液面相平。（酒精的密度为0.8×103kg/m3）（1）实验前，应保证U形管中两侧液面。（2）将探头放入液体中（如图甲），通过观察U形管左右两侧液面产生高度差来判断液体内部压强的大小，这种研究方法是。（3）通过分析比较b、C实验现象，可以探究液体内部压强的大小是否跟有关。（4）某同学发现在步骤a中，将探头放入酒精后，U形管中的左侧红墨水液面下降了3cm，则此时探头在酒精中的深度约为cm（红墨水的密度近似于水的密度）。9.小陈同学利用U形管压强计来探究液体压强与哪些因素有关。（1）压强计上的U形管（选填“属于”或“不属于”）连通器，使用时通过U形管中液面的来反映被测压强的大小。（2）如图所示，小陈设想将U形管压强计做如下改装：为U形管两端都装上扎有相同橡皮膜的金属盒（且两管液面齐平），将两个金属盒分别放至两个装有相同深度的盐水和纯净水的容器底部，发现U形管的右边管内液面位置相对较高，这