专题13压强实验问题
1.考查形式
(1)已知实验现象,找寻实验缘由。
(2)已知实验表格或图像,找寻化学规律。
(3)已知实验数据,算出须要的化学量。
2.必记须要谨记的知识
(1)认真剖析实验现象或实验数据,找出缘由和结果两个诱因。
(2)判定缘由和结果是相同还是不同,倘若不同,其不同点是哪些。
(3)关注化学条件改变与化学现象变化之间的联系,寻求数据之间的互相关系的特点。
(4)用自己的语言力求客观、准确和简练地对探究结果进行叙述。
3.解答相关实验类问题的答题规则
(1)假如实验过程中用到了控制变量法,要写明这个探究推论的前提条件。
(2)若归纳定性推论,应“由表及里,由具体到具象,由特殊到通常,由个性到共性”进行具象概括得出推论。
(3)若是归纳定量推论,应注意从“和、差、积(正比)、商(反比)、平方”等方向寻觅规律。
【例题1】(2020上海)小明用装有石子的带盖塑胶瓶探究压强的影响诱因。
(1)小明列出了三个常识，分别作出了三个猜测，其中符合常识1的是推测(填序号)。
常识
推测
常识1：木头漂在海面，钉子沉在水中
常识2：货轮从汉江驶向大海，船身会下浮一些
常识3：人从泳池浅水区迈向深水区，觉得身体变轻
推测1：与溶入液体的深度有关
推测2：与液体的密度有关
推测3：与物体的密度有关
(2)为了验证上述推测是否正确，小明依次做了如下实验：
①根据A、B、C的结果，可得推测1是(正确/错误)的；按照A、C、D的结果，可得推测1是(正确/错误)的。深入剖析上述现象，可得：压强大小与有关，与溶入液体的深度；
②接出来按照A、D和E(能/不能)对猜测2进行验证；
③为验证推测3，小明在老师的指导下，将杯子中的石子倒掉一些以减少物体密度。接着他仿造步骤D进行实验，发觉此时测力计示数大于1.8N，便觉得该推测是正确的。小明在该实验环节中存在的问题是。
【答案】(1)3；(2)①正确；错误；排开液体的容积；无关；②能；③没有检测出此时杯子(富含石子的)重力。
【解析】(1)木头漂在海面，是由于木头的密度大于水的密度；钉子沉在水中，是由于铁的密度小于水的密度，
其中符合常识1的是与物体的密度有关，即符合常识1的是推测3；
(2)①B、C实验中(物体在水底的深度不同)，测力计示数不同，由称重法，两实验中遭到的压强不同，依照A、B、C的结果，可得推测1是正确的；
而C、D实验中，溶入液体的深度不同，两实验中，测力计示数相同，由称重法，两实验中遭到的压强相同，依照A、C、D的结果，可得推测1是错误的；
B、C实验中排开液体的容积不同，而C、D实验中排开液体的容积相同，深入剖析上述现象，可得：压强大小与排开液体的容积有关，与溶入液体的深度无关；
②研究压强与液体的密度有关，要控制排开液体的容积相同，只改变排开液体的密度，故接出来按照A、D和E能对猜测2进行验证；
③根据称重法测压强，F浮＝G﹣F，
将杯子中的石子倒掉一些以减少物体密度，则此时杯子(富含石子的)重力大于2.8N，为验证推测3，即压强与与物体的密度有关，应检测出此时杯子(富含石子的)重力中，故小明在该实验环节中存在的问题是没有检测出此时杯子(富含石子的)重力。
【对点练习】同学们在认识和研究压强时，进行了如下的探究．
(1)小华将兵乓球按入水底，松手后，发觉兵乓球竖直下浮，这说明了哪些
(2)小帅借助水、弹簧测力计和带有标记线的长方体物块等器材，进行了如图所示的实验．
第一点：；
第二点：。
【答案】(1)浸在水底的兵乓球遭到竖直向下的压强，且压强小于重力
(2)在研究压强大小与物体排开液体容积的关系理由：由图知，V排1＜V排2＜V排3；
弹簧测力计的示数越小，压强越大，得F浮1＜F浮2＜F浮3，可知ρ液不变时，V排越大，压强越大．所以我觉得他在研究压强大小与物体排开液体容积的关系
(3)①小勇的实验除了能探究出压强大小与排开液体容积的关系，能够探究出压强大小与液体密度的关系；②小勇的实验使用了多种液体，可使实验推论更具有普遍性。
【解析】对压强问题，课标要求达到认识水平。在探究基础上来认识。(1)判定物体的浮沉，须要晓得其受力情况。压强小于重力则下浮。(2)压强大小与哪些诱因有关系，通过实验可以直接观察，本题须要考虑与物体自身有关的数学量。例如质量、密度、体积等。(3)选择实验器材做实验，若彰显实验的普遍性，则实验具有劝说力。
【对点练习】在探究“影响压强大小的诱因”这一问题时，请你按照图所示实验操作，从中选出一些图，针对某一个诱因进行研究，并通过剖析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果．
(1)探究的诱因是：．选用的图是：(填图中的序号)．
(2)小明想探究“物体遭到的压强与其形状是否有关”，他找来薄铁片，烧瓶和水进行实验，实验步骤如下：
步骤一：将铁片装入盛水的烧瓶中，铁片下沉至杯底；
步骤二：将铁片弯成“碗状”再装入水底，它悬浮在海面上．
①通过剖析可知，第一次铁片遭到的压强第二次铁片遭到的压强(选填“大于”、“等于”或“小于”)；
②小明得出：物体遭到的压强与其形状有关，小明得出错误推论的缘由是：他只关注了铁片的改变，忽略了对压强大小的影响．
【答案】(1)压强大小与物体排开液体的容积的关系；①②③或①②④；
(2)①小于；②形状；排沸水的容积．
【解析】(1)要探究压强大小与多个变量的关系，运用控制变量法剖析解答．
①结合题意，首先要作出自己的猜测，再依据推测运用控制变量法判定出探究的诱因；
②根据推测选择可用于探究的实验步骤，即可得出须要选用的图．
③运用控制变量法得出压强大小与变量之间的关系．
(2)借助沉浮条件，步骤一铁片下沉说明F浮1＜G，步骤二铁片悬浮说明F浮2=G，所以F浮1＜F浮2；步骤二把“碗状”铁片浮在海面上，没有全浸没，这样即使改变了形状，但没有控制排开液体的容积不变，所以得出推论是不正确的．
A.测物体所受的压强要借助称重法，即F浮=G﹣F拉，故每次必需要选图①才行；
若要探究压强大小与物体排开液体的容积的关系，应控制液体的密度相同，而物体排开液体的容积不同，故应选用图①②③或①②④；
若要探究压强大小与液体密度的关系，应控制物体排开液体的容积相同，而液体的密度不同，故应选用图①④⑤．
B.①第一次铁片下沉，说明F浮1＜G，
第二次铁片悬浮，说明F浮2=G，所以F浮1＜F浮2；
②本探究实验把铁片弯成“碗状”，改变了形状，尽管都是水，但两次排开液体的容积不同，所以得出推论是不正确的，即：他只关注了铁片形状的改变，忽略了排沸水的容积对压强大小的影响．
1.(2020讷河模拟)某学习小组想检测一块形状不规则的小矿石的密度，她们手边只有以下器材：天平一台，但没有砝码两个质量相仿的烧瓶烧杯(其管径略大于矿石块的规格，未能将铁块直接装入其中)
细线、滴管和足量的水(已知水的密度为ρ水)，该小组借助上述器材设计了如下实验方案，请你帮助她们建立方案．
实验方案(主要实验步骤)：
(1)将两个烧瓶分别装入天平的两个托盘上，各注入适量的水(保证旁边的操作中水均不会从烧瓶溢出)，使天平平衡．假若在前面的步骤中要将矿石块放在左盘上的烧瓶内，则对左盘量筒的注水量还应有何要求：．
(2)向烧杯中加入适量的水，记阴道积V1．
(3)手提细线吊住矿石块，将它浸入在左盘的烧瓶中，且不与烧瓶接触，用滴管将滴定管中的水滴入盘的烧瓶中，直至天平平衡．
(4)记下此时烧杯中剩余水的容积V2．矿石块所受压强F浮=．
(5)，再用滴管将滴定管中的水滴入右盘的烧瓶中，直至天平平衡．
(6)记下烧杯中最后剩余水的容积V3．
(7)矿石块的密度ρ=．
【答案】(1)才能浸入铁块；(3)右；(4)ρ水(V1﹣V2)g；(5)抬起细线让矿石块坠入杯底；(7)．
【解析】(1)将两个烧瓶分别装入天平的两个托盘上，各注入适量的水(水才能浸入铁块)，使天平平衡．
(2)向烧杯中加入适量的水，记阴道积V1．
(3)手提细线吊住矿石块，将它浸入在左盘的烧瓶中，且不与烧瓶接触，用滴管将滴定管中的水滴入右盘的烧瓶中，直至天平平衡．
(4)记下此时量杯中剩余水的容积V2．由题意知，矿石排沸水的容积V=V1﹣V2，矿石置于水底，矿石悬浮在海面上，
由阿基米德原理可知，矿石的重力G=F浮=G排=ρ水gV排=ρ水g(V1﹣V2)，
由G=mg得，矿石的质量：m=ρ水(V1﹣V2)，
(5)抬起细线让矿石块坠入杯底，再用滴管将滴定管中的水滴入右盘的烧瓶中，直至天平平衡．
(6)记下量杯中最后剩余水的容积V3．矿石完全浸入在水底时排沸水的容积等于矿石的容积，由题意可知，矿石完全浸入在水底时，矿石排沸水的容积为：V排′=V2﹣V3，即矿石容积V=V2﹣V3；
矿石的密度ρ==；
2．(2020广东泰安模拟)在“探究压强的大小跟什么诱因有关”的实验中，小明用弹簧测力计、圆柱体、两个装有适量水和盐水的同样的烧瓶，对浸在液体中的圆锥体所受的压强进行了探究，实验装置和每次实验中弹簧测力计的示数如图所示．请按要求回答下述问题：
(1)比较图甲、乙可知：乙图中圆锥体遭到的压强的大小为N．
(2)比较图乙、丙，说明压强的大小与有关．
(3)通过图乙和戊的探究，不能得到压强大小与液体密度是否有关，缘由是．
(4)通过图中数据可知：圆锥体的密度是kg/m3(取g=10N/kg)．
【答案】(1)0.6；(2)物体排开液体的容积；(3)没有控制排开液体的容积相同；
(4)1.5×103．
【解析】(1)由图甲可知圆锥体的重力，由图乙可知弹簧测力计的示数，按照称重法求出圆锥体遭到的压强；
(2)物体所受压强的大小与排开液体的容积和液体密度有关，应用控制变量法剖析图示实验，按照实验现象剖析答题；
(3)探究压强与液体密度的关系，液体的密度不同，其它量相同；
(4)图丁可知圆锥体浸入时弹簧测力计的示数，按照称重法求出圆锥体遭到的压强，按照阿基米德原理表示出排沸水的容积即为圆锥体的容积，依据G=mg和ρ=m/v求圆锥体的密度．
3.(2020山东模拟)实验探究小组的朋友在学习了压强知识后，打算借助所学知识测物质的密度。她们选用了以下器材：弹簧测力计、量筒、小铁块、小铁块、待测液体、水、小桶、细线、装水的烧瓶。
①小刚要测铁块的密度测盐水密度实验视频，他拟订了以下实验步骤，请你将所缺部份补充完整。
a.将铁块用细线捉住，吊在弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数G1。
b.将吊在弹簧测力计下的铁块浸入在烧瓶中，读出弹簧测力计此时的示数G2。
c.求出铁块在水底遭到的压强，F浮=_____。由阿基米德原理，可求出铁块的容积。
d.借助公式ρ=m/v测盐水密度实验视频，可得铁块的密度的表达式ρ=。
②小兰在小刚实验的基础上，降低了一步，测出了待测液体的密度。小兰降低的步骤是：。待测液体密度的表达式是ρ=。
③小莉提出一个问题，如何测密度比水小的物体的密度(如铁块)？实验探究小组的朋友经过讨论，提出了好几种方案，请你说出起码一种：。
【答案】①c.G1-G2；；d.；
②将吊在弹簧测力计下的铁块浸入在量筒的待测液体中，读出弹簧测力计此时的示数G3。待测液体密度的表达式是；
③用弹簧测力计测出铁块的重力G1；在量筒中放入适量的水，记下水的容积V1；将铁块装入水底，用钢笔尖将铁块压入水底浸入，记下水面所对容积V2
【解析】问题(1)：要求物体的密度，须要晓得什么数学量？答：物体的质量和容积。
问题(2)：小刚用弹簧测力计测出物体的重力，如何由重力求物体的质量？
答：G=mg，由此可得：m=G/g。
问题(3)：小刚为何要把铁块浸入在水底？答：铁块浸入在水底时，铁块排沸水的容积和铁块容积相等。按照F=ρV排g，可以通过压强间接求出铁块的容积。
问题(4)：要通过压强求出铁块排开液体的容积，须要晓得哪些数学量？
答：要晓得液体的密度。
问题(5)：密度比水小的物体放到水底静止时，遭到的压强和物体重力有何关系？排沸水的容积等于物体容积吗？
答：密度比水小的物体放到水底静止时，遭到的压强等于物体的重力。物体悬浮在海面上，一部份漏出海面，排沸水的容积大于物体容积。
4．(2020山东模拟)现有一形状不规则的铁块，小明朋友用图甲、乙、丙所示的方式测出了铁块的密度，实验步骤如下：
(1)向容器内放入适量的水，水的容积记作V1
(2)将铁块轻轻倒入容器中，液面上升至V2；
(3)用细针将铁块按压，使，液面上升至V3．
请按照实验数据估算出铁块密度ρ=．
【答案】
【答案】①大；物体排开液体的容积；②0.3；③丙、丁；④1.2；⑤1.2；⑥等于。
【解析】①由图知，丙中物体排沸水的容积更大，弹簧测力计的示数更小，说明遭到的压强更大，且压强大小与物体排开液体的容积有关；
②由甲图知，物体的重力G=3.6N，由图丁知，弹簧测力计的示数为3.3N，可知物体遭到的压强为：F浮=G﹣F=3.6N﹣3.3N=0.3N；
③图丙丁，物体都是完全浸入，排开液体的容积相同，液体的密度不同，测力计的示数不同，即所受压强不同，可知压强的大小与液体的密度有关；
④由图甲知，铁块的重力G=1.2N，由于铁块飘浮，所以F浮=G=1.2N；
⑤空桶的重力为0.4N，桶和水的总重为1.6N，可知排沸水的重力为G排=G总﹣G桶=1.6N﹣0.4N=1.2N；
⑥由④⑤数据可知，浮在水上铁块遭到的压强大小等于它排开的水所受的重力。
8.(2020湖南常德模拟)在“测量物质的密度”实验中
(1)用调节好的天平测金属块质量，天平平衡时砝码及游码在标尺上的位置如图甲所示，金属块质量m
为g。
(2)用细线系住金属块倒入装有20mL水的烧杯内，湖面如图乙，则金属块容积V为cm3。
(3)估算出金属块密度ρ＝g/cm3。
(4)实验所用细线会对检测结果引起一定偏差，造成测密度值(选填“偏大”或“偏小”)。
(5)在前面实验基础上，借助弹簧测力计和该金属块，只需降低一个操作步骤才能测出图丙烧瓶中盐水的密度。降低的步骤是：。
盐水密度表达式ρ盐水＝(选用所测数学量符号表示)。
【答案】(1)m=20g+5g+2g=27g；
(2)V=30cm3-20cm3=10cm3；
(3)金属块的密度为：2.7g/cm3；
(4)偏小；
(5)用细线系住金属块，将它完全浸入到盐水中，测得弹簧测力计的示数为F；
按照阿基米德原理和压强得到盐水密度的表达式为：
【解析】(1)依据标尺上的分度值读出游码上的质量；金属块的质量等于砝码的总质量加上游码所对的刻度值；(2)金属块的容积等于烧杯内后来的容积数乘以原先的容积数；(3)借助密度公式估算金属块的密度；(4)所用的细线会造成检测的容积偏大；(5)借助弹簧测力计称出金属块在盐水中遭到的压强，借助阿基米德原理估算出盐水的密度。
9.(2020山东模拟)探究“影响压强大小的诱因”时,小红做了如图所示的实验。请你按照她的实验探究,回答下述问题:
(1)比较图B和C可知,物体遭到的压强大小与排开液体的有关。
(2)比较图C和E可知,物体遭到的压强大小与液体的有关。
(3)比较图C和可知,压强的大小与物体浸入在液体中的深度无关。
(4)图E中物体遭到压强大小为。
(5)比较图C和E可知,水对杯顶部的浮力(选填“大于”“小于”或“等于”)酒精对杯顶部的浮力。
【答案】(1)容积(2)密度(3)图D(4)0.8(5)小于
【解析】(1)图B中物体排开液体的容积较小,压强为4.0N-3.5N=0.5N;
图C排开液体的容积较大,遭到的压强为4.0N-3.0N=1.0N;
可知物体遭到的压强大小与排开液体的容积有关。
(2)图C中物体完全浸入在水底,遭到压强为4.0N-3.0N=1.0N;
图E完全浸入在酒精中,遭到的压强为4.0N-3.2N=0.8N,可知物体遭到的压强大小与液体
的密度有关。
(3)借助控制变量的方式剖析,图C和图D中,物体都是完全浸入在水底,液体的密度相同,深度不同,但遭到的压强不变,可知压强的大小与物体浸入在液体中的深度无关。
(4)借助称重法求出图E中物体遭到压强大小为4.0N-3.2N=0.8N。
(5)比较图C和图E可知,液体到容器顶部的高度相同,水的密度小于酒精的密度,按照p=ρgh,可知水对杯顶部的浮力小于酒精对杯顶部的浮力。
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