14.诚诚在进行“研究液体内部的压强”的实验中,进行了如图所示的操作。

(1)压强计的U形管
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面不在同一水平面,如图甲所示,为了使U形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是
(3)分析图乙A、B两图的实验现象,可得出的结论是:液体内部压强大小与
(4)若要研究液体内部压强与液体密度的关系,应选用图乙中的
(5)保持图乙C图中探头的位置不变,并将一杯清水倒入烧杯中搅匀(液体未溢出),则U形管两侧液面的高度差
(6)聪明的诚诚想知道图乙C图中的盐水密度是多少,于是设计了如图丙所示的实验装置。内外两个容器紧密粘合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。诚诚进行了如下操作:
①在内部小容器内装入适量待测盐水,发现橡皮膜向
②在外部大容器内装入清水,直到橡皮膜变平,测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差Δh,请写出盐水的密度表达式:$\rho_{盐水} = \frac{h + \Delta h}{h} \rho_{水}$
(1)压强计的U形管
不是
(选填“是”或“不是”)连通器。压强计是通过U形管左右两侧的液面高度差
来反映被测压强的大小的。(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面不在同一水平面,如图甲所示,为了使U形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是
将软管取下,再重新安装
。(3)分析图乙A、B两图的实验现象,可得出的结论是:液体内部压强大小与
深度
有关。(4)若要研究液体内部压强与液体密度的关系,应选用图乙中的
B、C
两图进行对比。(5)保持图乙C图中探头的位置不变,并将一杯清水倒入烧杯中搅匀(液体未溢出),则U形管两侧液面的高度差
变大
(选填“变大”“变小”或“不变”)。(6)聪明的诚诚想知道图乙C图中的盐水密度是多少,于是设计了如图丙所示的实验装置。内外两个容器紧密粘合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。诚诚进行了如下操作:
①在内部小容器内装入适量待测盐水,发现橡皮膜向
下
(选填“上”或“下”)突出;②在外部大容器内装入清水,直到橡皮膜变平,测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差Δh,请写出盐水的密度表达式:$\rho_{盐水} = \frac{h + \Delta h}{h} \rho_{水}$
答案
14.(1)不是 U形管左右两侧的液面高度差
(2)将软管取下,再重新安装
(3)深度
(4)B、C
(5)变大
(6)①下 ②$\frac{(\Delta h +h)\rho_{水}}{h}$
(2)将软管取下,再重新安装
(3)深度
(4)B、C
(5)变大
(6)①下 ②$\frac{(\Delta h +h)\rho_{水}}{h}$
解析
【分析】
本题围绕“研究液体内部的压强”实验展开,需结合连通器定义、压强计原理、液体压强影响因素等知识逐一分析:
1. 连通器要求上端开口、底部连通,压强计U形管一端封闭,据此判断是否为连通器;压强计利用转换法,通过U形管液面高度差反映压强大小。
2. 压强计使用前液面不平,需取下软管重新安装,使U形管两端气压相等,液面相平。
3. 对比A、B两图,液体密度相同,探头深度不同,U形管液面差不同,得出压强与深度的关系。
4. 研究压强与液体密度的关系,需控制深度相同,改变液体密度,故选B、C两图。
5. C图中加清水,探头处液体总深度增加,压强增大,故U形管液面高度差变大。
6. 盐水密度大于清水,内部压强更大,橡皮膜向下凸;橡皮膜变平时,盐水压强等于清水压强,利用液体压强公式推导密度表达式。
【解析】
(1) 连通器的特点是上端开口、底部相互连通,压强计的U形管一端与软管相连,并非上端开口,因此不是连通器;压强计通过转换法,将被测压强的大小转换为U形管左右两侧的液面高度差来反映,液面差越大,压强越大。
(2) 压强计使用前U形管液面不平,是因为软管内气压与外界不等,正确调节方法是将软管取下,再重新安装,使U形管两端气压相等,液面自动相平。
(3) 图乙A、B中,液体都是水(密度相同),探头在液体中的深度不同,U形管液面高度差不同,压强不同,因此得出结论:液体内部压强大小与深度有关。
(4) 研究液体内部压强与液体密度的关系,需控制探头深度相同,改变液体密度,图乙中B、C两图探头深度相同,液体分别为水和盐水,符合要求,故选B、C。
(5) 图乙C中,向烧杯加清水搅匀后,探头处的液体总深度变大,根据液体压强公式$p=\rho gh$,探头处压强变大,因此U形管两侧液面的高度差变大。
(6) ① 盐水密度大于清水,内部对橡皮膜的压强更大,因此橡皮膜向下突出;
② 当橡皮膜变平时,盐水对橡皮膜的压强等于清水对橡皮膜的压强,即$p_{盐水}=p_{清水}$,代入液体压强公式:$\rho_{盐水}gh = \rho_{水}g(h+\Delta h)$,两边约去$g$,整理得$\rho_{盐水}= \frac{(h + \Delta h)\rho_{水}}{h}$。
【答案】
(1) 不是;U形管左右两侧的液面高度差
(2) 将软管取下,再重新安装
(3) 深度
(4) B、C
(5) 变大
(6) ①下;②$\frac{(h + \Delta h)\rho_{水}}{h}$
【知识点】
液体内部压强;连通器;密度计算
【点评】
本题为液体压强探究的基础实验题,考查连通器判断、压强计原理、液体压强影响因素及公式应用,注重实验控制变量法和转换法的考查,是初中物理核心基础知识点,难度适中。
【难度系数】
0.7
本题围绕“研究液体内部的压强”实验展开,需结合连通器定义、压强计原理、液体压强影响因素等知识逐一分析:
1. 连通器要求上端开口、底部连通,压强计U形管一端封闭,据此判断是否为连通器;压强计利用转换法,通过U形管液面高度差反映压强大小。
2. 压强计使用前液面不平,需取下软管重新安装,使U形管两端气压相等,液面相平。
3. 对比A、B两图,液体密度相同,探头深度不同,U形管液面差不同,得出压强与深度的关系。
4. 研究压强与液体密度的关系,需控制深度相同,改变液体密度,故选B、C两图。
5. C图中加清水,探头处液体总深度增加,压强增大,故U形管液面高度差变大。
6. 盐水密度大于清水,内部压强更大,橡皮膜向下凸;橡皮膜变平时,盐水压强等于清水压强,利用液体压强公式推导密度表达式。
【解析】
(1) 连通器的特点是上端开口、底部相互连通,压强计的U形管一端与软管相连,并非上端开口,因此不是连通器;压强计通过转换法,将被测压强的大小转换为U形管左右两侧的液面高度差来反映,液面差越大,压强越大。
(2) 压强计使用前U形管液面不平,是因为软管内气压与外界不等,正确调节方法是将软管取下,再重新安装,使U形管两端气压相等,液面自动相平。
(3) 图乙A、B中,液体都是水(密度相同),探头在液体中的深度不同,U形管液面高度差不同,压强不同,因此得出结论:液体内部压强大小与深度有关。
(4) 研究液体内部压强与液体密度的关系,需控制探头深度相同,改变液体密度,图乙中B、C两图探头深度相同,液体分别为水和盐水,符合要求,故选B、C。
(5) 图乙C中,向烧杯加清水搅匀后,探头处的液体总深度变大,根据液体压强公式$p=\rho gh$,探头处压强变大,因此U形管两侧液面的高度差变大。
(6) ① 盐水密度大于清水,内部对橡皮膜的压强更大,因此橡皮膜向下突出;
② 当橡皮膜变平时,盐水对橡皮膜的压强等于清水对橡皮膜的压强,即$p_{盐水}=p_{清水}$,代入液体压强公式:$\rho_{盐水}gh = \rho_{水}g(h+\Delta h)$,两边约去$g$,整理得$\rho_{盐水}= \frac{(h + \Delta h)\rho_{水}}{h}$。
【答案】
(1) 不是;U形管左右两侧的液面高度差
(2) 将软管取下,再重新安装
(3) 深度
(4) B、C
(5) 变大
(6) ①下;②$\frac{(h + \Delta h)\rho_{水}}{h}$
【知识点】
液体内部压强;连通器;密度计算
【点评】
本题为液体压强探究的基础实验题,考查连通器判断、压强计原理、液体压强影响因素及公式应用,注重实验控制变量法和转换法的考查,是初中物理核心基础知识点,难度适中。
【难度系数】
0.7
15.很多同学喜欢通过打羽毛球锻炼身体。如图所示,为了取出球筒中仅剩的一个羽毛球(无法用手直接取出),在不借助工具的情况下,你有哪些好的方法?请用所学的物理知识解释其原因。

答案
15.方法:根据羽毛球的惯性,将羽毛球筒开口朝下,手拿着羽毛球筒用力向下甩,就可以取出羽毛球筒中仅剩的一个羽毛球。
原因:将羽毛球筒开口朝下,手拿着羽毛球筒用力向下甩时,羽毛球和羽毛球筒一起向下运动,当甩到最低点时羽毛球筒由运动变为静止,而羽毛球由于惯性,仍要保持原来向下的运动状态,所以羽毛球会从羽毛球筒中飞出,这样就能取出羽毛球筒中仅剩的一个羽毛球。
原因:将羽毛球筒开口朝下,手拿着羽毛球筒用力向下甩时,羽毛球和羽毛球筒一起向下运动,当甩到最低点时羽毛球筒由运动变为静止,而羽毛球由于惯性,仍要保持原来向下的运动状态,所以羽毛球会从羽毛球筒中飞出,这样就能取出羽毛球筒中仅剩的一个羽毛球。
解析
【分析】要取出筒内的羽毛球,需结合物理中的惯性特性设计方法:利用物体保持原有运动状态的性质,通过改变羽毛球筒的运动状态,让羽毛球因惯性从筒中飞出,无需借助工具即可完成操作。
【解析】方法:将羽毛球筒开口朝下,手持羽毛球筒用力向下甩。原因:当羽毛球筒被甩到最低点时,羽毛球筒由运动状态突然变为静止,而羽毛球由于具有惯性,会保持原来的向下运动状态继续运动,因此羽毛球会从羽毛球筒中飞出,从而取出筒内的羽毛球。
【答案】方法:根据羽毛球的惯性,将羽毛球筒开口朝下,手拿着羽毛球筒用力向下甩,就可以取出羽毛球筒中仅剩的一个羽毛球。原因:将羽毛球筒开口朝下,手拿着羽毛球筒用力向下甩时,羽毛球和羽毛球筒一起向下运动,当甩到最低点时羽毛球筒由运动变为静止,而羽毛球由于惯性,仍要保持原来向下的运动状态,所以羽毛球会从羽毛球筒中飞出,这样就能取出羽毛球筒中仅剩的一个羽毛球。
【知识点】惯性
【点评】本题将物理惯性知识与生活实际场景结合,考查学生对惯性概念的理解和应用能力,体现了物理知识的实用性,难度适中。
【难度系数】0.3
【解析】方法:将羽毛球筒开口朝下,手持羽毛球筒用力向下甩。原因:当羽毛球筒被甩到最低点时,羽毛球筒由运动状态突然变为静止,而羽毛球由于具有惯性,会保持原来的向下运动状态继续运动,因此羽毛球会从羽毛球筒中飞出,从而取出筒内的羽毛球。
【答案】方法:根据羽毛球的惯性,将羽毛球筒开口朝下,手拿着羽毛球筒用力向下甩,就可以取出羽毛球筒中仅剩的一个羽毛球。原因:将羽毛球筒开口朝下,手拿着羽毛球筒用力向下甩时,羽毛球和羽毛球筒一起向下运动,当甩到最低点时羽毛球筒由运动变为静止,而羽毛球由于惯性,仍要保持原来向下的运动状态,所以羽毛球会从羽毛球筒中飞出,这样就能取出羽毛球筒中仅剩的一个羽毛球。
【知识点】惯性
【点评】本题将物理惯性知识与生活实际场景结合,考查学生对惯性概念的理解和应用能力,体现了物理知识的实用性,难度适中。
【难度系数】0.3
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