试题

题目:
(2010·黄浦区二模)王强和李敏两位同学用如图所示的装置做“研究浸没在液体中的物体上、下表面受到液体压强的大小与哪些因素有关”的实验.他们将两只完全相同的U形管压强计的金 属盒粘合在一起,作为研究的物体,金属盒的橡皮膜分别朝向外,作为物体的上、下表面,两金属盒分别用橡皮管连在完全相同的甲、乙U形管上,如图(a)所示.将物体先后浸没在A,B,C三种液体中(A<B<C),观察U形管中的液面高度差,如图(b)所示.记录的数据如下表所示.
青果学院
液体 液体A 液体B 液体C
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
上表面到液面的距离h(米) 0.02 0.04 0.06 0.02 0.04 0.06 0.02 0.04 0.06
甲U形管液面的高度差(格) 1 2 3 2 4 6 3 6 9
乙U形管液面的高度差(格) 2 3 4 4 6 8 6 9 12
(1)分析比较实验序号1、2与3(或 4、5 与 6 或 7、8 与 9)等数据中上表面到液面的距离h和甲U形管液面的高度差的关系及相关条件,可得出的初步结论是:
同种液体中,物体上表面受到液体的压强与上表面到液面的距离成正比
同种液体中,物体上表面受到液体的压强与上表面到液面的距离成正比

(2)王强同学分析比较了实验序号 1、4 与7(或 2、5 与 8 或 3、6 与 9)等数据中上表面到液面的距离h和甲U形管液面的高度差的关系及相关条件,得出的初步结论是:当深度相同时,液体的密度不同,物体上表面受到液体的压强不同.李敏同学分析比较了实验序号3与4(或 5 与 7)等数据中乙U形管液面的高度差的数据及相关条件,得出的初步结论是:物体下表面受到液体的压强与液体的密度无关.你认为王强的分析
合理但结论不完整
合理但结论不完整
,李敏的分析
错误
错误
(均选填“合理且结论完整”、“合理但结论不完整”或“错误”)
(3)请进一步综合分析表中第四和第五行的数据及相关条件,并归纳得出结论.
(a)分析比较实验序号 1、2 与 3(或 4、5 与 6 或 7、8 与 9)中数据及相关条件,得出的初步结论是:
浸没在同种液体中的同一物体,下、上表面受到液体的压强差值是一个定值
浸没在同种液体中的同一物体,下、上表面受到液体的压强差值是一个定值

(b)分析比较实验序号
1、2、3和4、5、6和7、8、9
1、2、3和4、5、6和7、8、9
中数据及相关条件,得出的初步结论是:
浸没在不同液体中的同一物体,液体密度越大,物体下、上表面受到的液体压强差越大
浸没在不同液体中的同一物体,液体密度越大,物体下、上表面受到的液体压强差越大

答案
同种液体中,物体上表面受到液体的压强与上表面到液面的距离成正比

合理但结论不完整

错误

浸没在同种液体中的同一物体,下、上表面受到液体的压强差值是一个定值

1、2、3和4、5、6和7、8、9

浸没在不同液体中的同一物体,液体密度越大,物体下、上表面受到的液体压强差越大

解:(1)1、2、3三次实验,甲、乙液体压强计浸入的是同种液体,上表面到液面的距离每扩大二倍,甲U形管液面的高度差即上表面受到的压强也扩大二倍,由此得出结论:同种液体中,物体上表面受到液体的压强与上表面到液面的距离成正比;
故答案为:同种液体中,物体上表面受到液体的压强与上表面到液面的距离成正比.
(2)由1、4、7三次实验数据可知,上表面到液面的距离是相同的,液体C的密度最大,上表面受到的液体压强也是最大的(可以从甲U形管液面的高度差看出),液体B次之,液体A最小,由此得出结论:当深度相同时,液体的密度越大,受到的液体压强就越大,所以王强的分析是合理但不完整;
李敏分析的是3、4两次实验,这两次实验,上表面到液面的距离是不同的,液体的密度也是不同的,没有可比性,所以李敏的分析是错误的;
故答案为:合理但结论不完整;错误.
(3)<a>1、2、3次实验中,甲、乙U型管液面高度差的差值是相同的,都是一个小格,压强计甲测的是上表面的压强,压强计乙测的是下表面的压强,由此得出结论:浸没在同种液体的同一物体,下、上表面受到液体的压强差值是一个定值;
故答案为:浸没在同种液体中的同一物体,下、上表面受到液体的压强差值是一个定值.
<b>综合分析表格A、表格B、表格C即1、2、3和4、5、6和7、8、9中甲乙U形管液面的高度差的差值,可以发现液体B中差值比液体A大,液体C中差值比B大,这和液体密度的关系是相同的,由此得出结论:浸没在不同液体中的同一物体,液体密度越大,物体下、上表面受到的液体压强差越大;
故答案为:1、2、3和4、5、6和7、8、9;浸没在不同液体中的同一物体,液体密度越大,物体下、上表面受到的液体压强差越大.
考点梳理
探究液体压强的特点实验.
将两只完全相同的U形管压强计的金属盒粘合在一起,由图可知,甲压强计测得是上表面的压强,乙压强计测得是下表面的压强,压强的大小可以通过U形管中液面的高度差体现出来;三种液体的密度是不同的,液体A的密度是最小的,液体C的密度是最大的.
(1)要得出上表面到液面的距离h和甲U形管液面的高度差的关系就应该保证同种液体,分析1、2、3次实验数据可以发现,上表面到液面的距离h和甲U形管液面的高度差值的增大倍数是相同的,由此即可得出成正比的结论;
(2)要探究上表面或下表面受到的液体压强和液体密度的关系,就应该采用控制变量法控制上表面或下表面到液面的距离相同,由此可以发现李敏采用的实验数据就是错误的;李强采用的实验数据是合理的,但结论不够完整,表格中已经给出了具体的实验数据,应该能够得出压强和液体密度的具体关系,而不是只是有关的结论;
(3)进一步分析实验数据,可以发现1、2、3次实验上下表面的压强差是一个定值,4、5、6次实验上下表面的压强差是一个定值,7、8、9次实验上下表面的压强差也是一个定值;这个差值随着液体密度的变大而变大,由此得出结论.
此题考查学生探究实验、分析实验数据的能力.能力的考查是现在考试中的一个重点,也是难点,尤其是本题中第三小题中实验结论得出,很多同学不知道从哪里下手,本题中一、二小题没有用到乙压强计测量的数值,第三小题可以从此入手.
实验探究题;控制变量法.
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