世界名表排行-执行力培训心得体会

专训2 压强的综合探究与测量
名师点金：
1．压力、压强相关探究的基本 方法是控制变量法和转换法。试题属于验证
性探究题，可以结合试题，利用所学的知识直接解答。 2．测量固体、大气压强的原理是p＝FS，利用连通器测量液体密度的原理
是p
液
＝p
水
。
探究固体压强(控制变量法，转换法)
1．【2016·滨 州】在探究“均匀实心圆柱体对地面的压强与哪些因素有关”
的实验中，某中学一小组的同学们认为此压 强跟圆柱体的密度ρ、高度h、圆柱
体的底面积S是有关的，但有怎样的关系看法不同，于是，在老师的 帮助下，小
组的同学们从实验室里挑选了由不同密度的合金材料制成、高度和横截面积不
同、质 量分布均匀的实心圆柱体做实验，测出实心圆柱体竖直放置时(如图所示)
对水平桌面上海绵的压下深度 ，实验记录见下表。
(第1题图)

序号
1
2
3
4
5
6
物体
合金甲圆柱体A
合金甲圆柱体B
合金甲圆柱体C
合金乙圆柱体A
合金乙圆柱体B
合金乙圆柱体C
底面积
Scm
2

10
10
20
10
10
20
高度
hcm
5
10
10
5
10
10
海绵被压
下深度cm
0.5
1
1
1.5
3
3
(1)该小组同学是通过____________________来判断压强大小的。
( 2)分析实验1、2或4、5可以得出：当圆柱体的材料密度和底面积相同时，
实心圆柱体对水平地面的 压强与圆柱体的________有关。

1

(3)分析实验__ ______可以得出：当圆柱体的材料密度和高度相同时，实心
圆柱体对水平地面的压强与底面积无关 。
(4)此探究过程用到的科学探究方法有__________________________ ____。
(5)实验结束之后，同学们在老师的指导下，以某一合金甲圆柱体为研究对
象， 推导它对海绵的压强大小的表达式(已知合金甲的密度为ρ，圆柱体的高度为
h，底面积为S)。表达式 为________________。
(6)上面推导出的表达式________(填“能”或“ 不能”)应用于各类固体压强
的计算。
探究液体压强的影响因素(控制变量法)
2．【2016·遂宁】小聪学习了固体压强后，爱动脑筋的他想探究液体内部是
否有压强，液体内部压 强究竟有哪些特点，小聪进行了大胆猜想：
猜想1：液体内部可能有压强
猜想2：液体内部的压强大小可能与方向有关
猜想3：液体内部的压强大小可能与液体深度有关
猜想4：液体内部的压强大小可能与液体的密度有关
……
为了验证以上猜想是否正 确，小聪在老师的帮助下找来了一些实验器材，设
计并完成了实验探究。请你完成下列问题：
(1)实验前，要通过调试，使压强计U形管两边的液面________，小聪在调
试时发现，用手指 不论是轻压还是重压探头的橡皮膜时，U形管两边液面几乎没
有变化，如图所示，说明该压强计____ ____(填“漏气”或“不漏气”)。
(第2题图)
(2)调节好压强计后，为了验证 猜想1，小聪把探头放入水中，再观察压强
计U形管两边液面是否有________来判断探头处是否 受到水的压强。
(3)在验证其余猜想的过程中，小聪收集到如下表中的数据，根据表中的数
据：


2

序
号
1
2
3
4
5
6
7
液
体



水
深度
压强计
h(mm)
橡皮膜方向 液面高度差(mm)
朝上
20.0
朝下
朝左
朝右
40.0
60.0
朝上
朝上
朝上
18.5
18.5
18.5
18.5
36.8
54.6
48.5
酒
精
60.0
①比较序号1、2、3、4的数据，可得出的结论是____________________ ________________________________________________ _________。
②为了验证猜想3，小聪完成的实验操作应该是表中序号为________的实
验。
③比较序号6、7两组数据，可得出液体的压强与液体________有关。
(4)小聪在实验中主要用到的研究方法有转换法和________法。
测量大气压
3．【2017·宜宾】利用容积为10 cm
3
的注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略
测出大气压的值。
(第3题图)
(1)实验的原理是________；
(2)把注射器的活塞推到 注射器筒的底端，这样做的目的是________，然后
用一个橡皮帽封住注射器的小孔；
(3)如图所示，水平向左缓慢匀速拉动注射器筒，当注射器的活塞________
时，记下弹簧测力 计的示数为19 N；
(4)用刻度尺测出注射器________的长度为5 cm，这样就不用测活塞的直径
也能算出活塞的横截面积；
(5)则大气压的值为________Pa；
(6)提出提高该种测量大气压值精确度的一条建议：

3

_________________________________________________ ______________。
探究流体的压强(分析法)
4．【2016·陕西】某 兴趣小组的同学们观察到：①飞机在起飞和航行时机翼
的仰角不同；②飞机越大其机翼越大。他们想探究 “机翼获得的升力的大小与机
翼仰角、机翼面积有什么关系？”(注：机翼仰角为机翼下表面与水平面的 夹角，
机翼面积指机翼在水平面上投影的面积)他们利用塑料泡沫等材料自制了三个质
量相同、 形状相同、面积不同的机翼模型，将圆柱形空心笔杆穿过“机翼”并固
定在“机翼”上，将一根金属杆从 笔杆中穿过并上下固定，确保“机翼”能沿金
属杆在竖直方向移动，将“机翼”挂在测力计的下方，实验 装置如图所示。
(第4题图)
(1)用鼓风机对着“机翼”吹风模拟飞机在空中飞行，当鼓 风机向右吹风时，
以气流为参照物，飞机向______飞升；
(2)为了研究“机翼”获得 的升力与仰角的关系，他们对同一个“机翼”吹
风，并保持风速不变，只改变“机翼”________ 的大小，观察并记录测力计的示
数，在其他条件相同时，更换面积不同的“机翼”重复上述实验，实验记 录如表：
(每次吹风前测力计示数均为3.5 N)

①在上述实验中，吹风前后测力计示数的________即为“机翼”获得的升力
的大小；
②通过分析数据可以得出结论：当质量、形状、机翼面积和风速相同时，仰

4

角增大，获得的升力________(填“一定”或“不一定”)增大；当质量、形状、< br>仰角和风速相同时，机翼面积越大，获得的升力________；
③实验时，“机翼”沿金属 杆上升，金属杆对笔杆有向________的摩擦力，
因此测得的升力应________“机翼”实 际获得的升力。
实验观察——证明大气压的存在
5．【2017·苏州】如图所示，王老 师在圆柱形玻璃杯内装满水，用平滑的塑
料薄片紧贴水面盖住杯口，压紧后将杯子倒置，水和塑料片都不 会掉下来，接着
将倒置的杯子悬挂在玻璃钟罩内，封闭钟罩后用抽气机持续抽出钟罩内的空气，
直至塑料片掉下，已知杯中水和塑料片总质量为100 g，倒置后杯和水与塑料片
的接触面积为12.5 cm
2
。(不考虑分子间作用力)
(1)塑料片不掉下来说明了________的存在，通过计算可知，当钟罩内气压
降到__ ______ Pa时，塑料片会掉下。(g取10 Nkg)
(2)王老师在实际操作中发现，抽气至钟罩内气压为30 kPa时，玻璃杯内出
现了一些小气泡，继续抽气至钟罩内气压为8 kPa时，塑料片就掉下了，请你 对
此时塑料片掉下的现象作出合理的解释：___________________________ ______
_______________________________________ _____________________________。
(第5题图)
利用压强测密度
6．【2016·北海】动脑学物理，越学越聪明。小武同学看到商贩将水果浸泡在某种红色液体中，他悄悄地取些样品测量其密度，如图所示，步骤如下：
(第6题图)
①用一根两端开口的玻璃管，将其一端扎上橡皮薄膜；
②将玻璃管扎有橡皮薄膜的一端逐渐放入装有水的容器中适当位置，并用铁
架台和试管夹固定；
③往玻璃管内缓慢地加入样品直到薄膜变平为止；

5

④对相关的物理量进行测量并计算样品的密度。
根据上述实验，请你回答下列问题：
(1)图中刻度尺的分度值为____cm；玻璃管放入 水中，没倒入样品前橡皮薄
膜向______(填“上”或“下”)凸起；
(2)要测量的物 理量是___________________________________________； (3)样品密度的表达式是________________(用ρ
水
和所测物理量的符 号表示)；
(4)计算样品的密度ρ＝____________kgm
3
； (5)若读取样品液面所对的刻度值时没有观察液面的最凹处，将导致计算的
样品密度比实际值偏_ __________________。

6

全章高频考点专训答案
专训2
1．(1)海绵被压下深度 (2)高度 (3)2、3或5、6
(4)控制变量法、转换法 (5)p＝ρgh (6)不能
2．(1)相平；漏气 (2)高度差
(3)①在同一深度，液体向各个方向的压强相等；②1、5、6；③密度
(4)控制变量
方法规律：(1)调节好的压强计放在空气中时，橡皮膜不受液体的压强，U
形管两边的液面应 该相平；若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡
皮膜时，就会有漏气现象，U形管两边液柱 的高度差变化小。(2)应通过观察压
强计U形管两边液面是否有高度差来判断探头处是否受到水的压强 。(3)①同种
液体、深度相同，不同的是方向，液面差相等即压强相等，说明在同一深度，液
体向各个方向的压强相等；②根据猜想3：液体内部的压强大小可能与液体深度
有关可知，控制液体密度 相同，深度不同，即小聪完成的实验操作应该是表中序
号为1、5、6的实验；③比较序号6、7两组数 据可知，液体密度不同，深度相
同，液体的压强不同，由此可得：液体的压强与液体密度有关。(4)由 实验过程
可知，小聪在实验中主要用到的研究方法有转换法和控制变量法。
F
3．解：(1)p＝
S
(2)排尽注射器筒内的空气
(3)刚被拉动 (4)带刻度部分
(5)9.5×10
4
(6)将小活塞涂上凡士林或其他润滑油等
F
点拨：(1)本实验测量大气压的原理是p＝< br>S
；(2)实验时，把活塞推至注射器
筒底端是为了排尽注射器筒内的空气；(3)水平 向左缓慢匀速拉动注射器筒，当
注射器的活塞刚被拉动时，拉力等于大气压力，弹簧测力计的示数F＝1 9 N即为
大气压力；(4)因活塞为圆柱体，知道注射器的容积，而活塞的横截面积可以通
V
过公式S＝
L
来求出，所以需要用刻度尺量出注射器筒全部刻度部分的长L＝5
FFFL
19 N×0.05 m
4
cm；(5)大气压的值p＝
S
＝
V
＝
V
＝
－
63
＝9.5×10 Pa；(6)本实验误差
10×10 m
L
来自两方面：注射器内残余的空气和注射器筒与活塞间的摩擦，前者让测量值偏

7

小，后者让测量值偏大。所以提高精确度的建议要围绕怎样排尽注射器内的 空气、
增加气密性以防止漏气或者在活塞上涂润滑油等。
4．(1)左 (2)仰角；①变化量(或差值、减小量)；②不一定；越大；③下；
小于
方法规律：本题应 用分析法。当鼓风机向右吹风时，空气向右运动，以气流
为参照物，飞机向左飞行；(2)为了研究“机 翼”获得的升力与仰角的关系，他
们对同一个“机翼”吹风，并保持风速不变，只改变“机翼”仰角的大 小，观察
并记录测力计的示数，在其他条件相同时，更换面积不同的“机翼”重复上述实
验；① 在上述实验中，“机翼”获得升力的大小等于吹风前后测力计示数的变化
量(或差值、减小量)；②由表 中数据可知，当质量、形状、机翼面积和风速相同
时，仰角增大，获得的升力有时大、有时小，所以获得 的升力不一定增大；当质
量、形状、仰角和风速相同时，机翼面积越大，获得的升力越大；③实验时，“ 机
翼”受到向上的升力，沿金属杆上升，由于金属杆对笔杆有向下的摩擦力，用弹
簧测力计测得 的升力小于“机翼”实际获得的升力。
5．(1)大气压；800
(2)答案一：由于空气 进入玻璃杯，使杯内水对塑料片向下的压强增大，大
于原来塑料片会掉下时水对它向下的压强。
答案二：由于空气进入玻璃杯，使杯内水对塑料片向下的压强增大，导致钟
罩内气体托住塑料片向上的 压强大于原来塑料片会掉下时气体对它向上的压强。
(其他答案合理也可得分)
6．(1)1；上 (2)样品的深度h
样
和薄膜所在处水的深度h
水

(3)ρ＝
h
水
·ρ
水
(4)1.2×10
3
(5)小
h
样
点拨：(2)往玻璃管内缓 慢地加入样品直到薄膜变平为止，此时，水对橡皮
薄膜向上的压强等于样品对橡皮薄膜向下的压强，由p ＝ρ
液
gh可知，测量样品
的密度，需要测量的物理量是样品的深度h
样和薄膜所在处水的深度h
水
。(3)ρgh
样品密度的表达式为ρ＝
样< br>＝ρ
水
gh
水
，
ρ
水
gh
水
h
水
＝
·ρ
水
。(4)由图可知h
样
＝5 cm＝0.05
gh
样
h
样
h
水
·ρ
h
样
0.06 m
＝
0.05 m
×10
3
kgm
3
＝m，h

水
＝6 cm＝0.06 m，故样品密度ρ＝
8
水

1.2×10
3
kgm
3
。(5)若读取样品液面所对的刻度值时没有观察液面的最凹处，会
导致样品的深度的测量值偏大，由ρ＝
际值偏小。

h
水
·ρ可知，计算得出的样品密度将比实
h
样
水

9