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21.为探究“影响压力作用效果的因素”，小科在家中用质量可忽略的塑料瓶和海绵进行实验:测得瓶底面积为35 cm²，瓶盖面积为7 cm²，并将瓶子装满600 mL水，依次正放和倒放于海绵上（如图所示）。
(1)本实验可初步得出:压力的作用效果与
(2)正放时水对瓶底的压强为$p_1$，倒放时水对瓶盖的压强为$p_2$，则$p_1$
(3)要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同，需要从瓶子中倒出
(1)本实验可初步得出:压力的作用效果与
受力面积
有关。(2)正放时水对瓶底的压强为$p_1$，倒放时水对瓶盖的压强为$p_2$，则$p_1$
等于
（选填“大于”“小于”或“等于”）$p_2$。(3)要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同，需要从瓶子中倒出
480
mL水。答案
21.(1)受力面积 (2)等于 (3)480
解析
【分析】
本题围绕“影响压力作用效果的因素”实验，结合液体压强、固体压强公式分析：
1. 第一问：实验中瓶子对海绵的压力等于水的重力（瓶子质量忽略），正放和倒放时压力不变，仅受力面积不同，通过海绵凹陷程度判断作用效果，因此探究压力作用效果与受力面积的关系。
2. 第二问：瓶子装满水，正放和倒放时水的深度相同，根据液体压强公式可判断压强大小。
3. 第三问：利用压强公式，结合正放和倒放时压强相等的条件，计算倒放时所需水的体积，进而求出倒出的水的体积。
【解析】
(1) 实验中，瓶子装满水，正放和倒放时对海绵的压力等于水的重力，压力大小不变，受力面积不同，海绵的形变程度不同，因此压力的作用效果与受力面积有关。
(2) 瓶子装满水，正放和倒放时，水的深度$ h $相同，根据液体压强公式$ p=\rho gh $，水的密度$ \rho $和$ g $均不变，所以$ p_1 $等于$ p_2 $。
(3) 设水的密度为$ \rho $，正放时，压力$ F=G=\rho Vg $，正放时的压强$ p=\frac{F}{S_1}=\frac{\rho Vg}{S_1} $。要使倒放时压强与正放时相同，倒放时的压力$ F'=pS_2=\frac{\rho Vg S_2}{S_1} $，此时对应的水的体积$ V'=\frac{F'}{\rho g}=\frac{V S_2}{S_1} $。代入数据$ V=600\ \mathrm{mL} $、$ S_1=35\ \mathrm{cm}^2 $、$ S_2=7\ \mathrm{cm}^2 $，得$ V'=\frac{600\ \mathrm{mL} ×7\ \mathrm{cm}^2}{35\ \mathrm{cm}^2}=120\ \mathrm{mL} $，因此需要倒出的水的体积为$ 600\ \mathrm{mL}-120\ \mathrm{mL}=480\ \mathrm{mL} $。
【答案】
(1)受力面积 (2)等于 (3)480
【知识点】
压力作用效果、液体压强、压强计算
【点评】
本题结合控制变量法探究压力作用效果的影响因素，同时考查液体压强和固体压强的计算，需熟练运用相关公式分析实验中的变量与不变量，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕“影响压力作用效果的因素”实验，结合液体压强、固体压强公式分析：
1. 第一问：实验中瓶子对海绵的压力等于水的重力（瓶子质量忽略），正放和倒放时压力不变，仅受力面积不同，通过海绵凹陷程度判断作用效果，因此探究压力作用效果与受力面积的关系。
2. 第二问：瓶子装满水，正放和倒放时水的深度相同，根据液体压强公式可判断压强大小。
3. 第三问：利用压强公式，结合正放和倒放时压强相等的条件，计算倒放时所需水的体积，进而求出倒出的水的体积。
【解析】
(1) 实验中，瓶子装满水，正放和倒放时对海绵的压力等于水的重力，压力大小不变，受力面积不同，海绵的形变程度不同，因此压力的作用效果与受力面积有关。
(2) 瓶子装满水，正放和倒放时，水的深度$ h $相同，根据液体压强公式$ p=\rho gh $，水的密度$ \rho $和$ g $均不变，所以$ p_1 $等于$ p_2 $。
(3) 设水的密度为$ \rho $，正放时，压力$ F=G=\rho Vg $，正放时的压强$ p=\frac{F}{S_1}=\frac{\rho Vg}{S_1} $。要使倒放时压强与正放时相同，倒放时的压力$ F'=pS_2=\frac{\rho Vg S_2}{S_1} $，此时对应的水的体积$ V'=\frac{F'}{\rho g}=\frac{V S_2}{S_1} $。代入数据$ V=600\ \mathrm{mL} $、$ S_1=35\ \mathrm{cm}^2 $、$ S_2=7\ \mathrm{cm}^2 $，得$ V'=\frac{600\ \mathrm{mL} ×7\ \mathrm{cm}^2}{35\ \mathrm{cm}^2}=120\ \mathrm{mL} $，因此需要倒出的水的体积为$ 600\ \mathrm{mL}-120\ \mathrm{mL}=480\ \mathrm{mL} $。
【答案】
(1)受力面积 (2)等于 (3)480
【知识点】
压力作用效果、液体压强、压强计算
【点评】
本题结合控制变量法探究压力作用效果的影响因素，同时考查液体压强和固体压强的计算，需熟练运用相关公式分析实验中的变量与不变量，难度适中。
【难度系数】
0.5
22.小秦利用下图所示的装置探究“液体内部压强的特点”。
(1)小秦检查压强计的气密性时,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度差变化
(2)小秦把金属盒分别浸入甲、乙两图中的两种液体(水和酒精)中,发现图甲中U形管两边液柱的高度差较小,他判断图甲中的液体是酒精,其结论
(3)小秦应该比较图
(1)小秦检查压强计的气密性时,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度差变化
小
(选填“大”或“小”),表明其气密性差。小秦调节好压强计后,U形管两边液面应相平
。(2)小秦把金属盒分别浸入甲、乙两图中的两种液体(水和酒精)中,发现图甲中U形管两边液柱的高度差较小,他判断图甲中的液体是酒精,其结论
不可靠
(选填“可靠”或“不可靠”),原因是没有控制金属盒在液体中的深度相同
,他改变图乙中金属盒的深度,其探究情况如图丙所示。(3)小秦应该比较图
乙、丙
,得出金属盒到液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越大,表示液体的压强就越大
。答案
22.(1)小 相平 (2)不可靠 深度相同 (3)乙、丙 大
解析
【分析】
本题围绕液体内部压强的实验展开，需结合压强计的使用规则和控制变量法分析问题：
1. 检查压强计气密性时，若装置漏气，按压橡皮膜时U形管内气压变化不明显，液柱高度差变化小；调节好的压强计，U形管为连通器，两边液面应保持相平。
2. 探究液体压强与密度的关系时，需控制金属盒在液体中的深度相同，甲、乙两图中金属盒深度不同，因此无法准确判断液体种类，结论不可靠。
3. 探究液体压强与深度的关系时，需控制液体密度相同，改变深度，因此应选择乙、丙两图，观察到深度越深，U形管液柱高度差越大，说明液体压强越大。
【解析】
(1) 若压强计气密性差，装置漏气，按压橡皮膜时，U形管两侧气压差变化小，因此液柱高度差变化小；调节好压强计后，U形管属于连通器，两边液面应相平。
(2) 要通过压强判断液体种类，需控制金属盒在两种液体中的深度相同，甲、乙两图中金属盒深度不同，因此结论不可靠，原因是未控制金属盒在液体中的深度相同。
(3) 探究压强与深度的关系，需保持液体密度相同，改变深度，故比较乙、丙两图；金属盒到液面的距离越深，U形管液柱高度差越大，说明液体压强越大。
【答案】
22.(1)小 相平 (2)不可靠 深度相同 (3)乙、丙 大
【知识点】
液体内部压强、压强计使用、控制变量法
【点评】
本题考查液体压强实验的基础内容，重点是压强计的操作和控制变量法的应用，是初中物理的常规实验题，需掌握实验的控制条件和现象分析逻辑。
【难度系数】
0.6
本题围绕液体内部压强的实验展开，需结合压强计的使用规则和控制变量法分析问题：
1. 检查压强计气密性时，若装置漏气，按压橡皮膜时U形管内气压变化不明显，液柱高度差变化小；调节好的压强计，U形管为连通器，两边液面应保持相平。
2. 探究液体压强与密度的关系时，需控制金属盒在液体中的深度相同，甲、乙两图中金属盒深度不同，因此无法准确判断液体种类，结论不可靠。
3. 探究液体压强与深度的关系时，需控制液体密度相同，改变深度，因此应选择乙、丙两图，观察到深度越深，U形管液柱高度差越大，说明液体压强越大。
【解析】
(1) 若压强计气密性差，装置漏气，按压橡皮膜时，U形管两侧气压差变化小，因此液柱高度差变化小；调节好压强计后，U形管属于连通器，两边液面应相平。
(2) 要通过压强判断液体种类，需控制金属盒在两种液体中的深度相同，甲、乙两图中金属盒深度不同，因此结论不可靠，原因是未控制金属盒在液体中的深度相同。
(3) 探究压强与深度的关系，需保持液体密度相同，改变深度，故比较乙、丙两图；金属盒到液面的距离越深，U形管液柱高度差越大，说明液体压强越大。
【答案】
22.(1)小 相平 (2)不可靠 深度相同 (3)乙、丙 大
【知识点】
液体内部压强、压强计使用、控制变量法
【点评】
本题考查液体压强实验的基础内容，重点是压强计的操作和控制变量法的应用，是初中物理的常规实验题，需掌握实验的控制条件和现象分析逻辑。
【难度系数】
0.6
