核心素养提升专题（四） 压强的实验探究
压强的实验探究：
1.明确固体压强大小的影响因素：压力的大小和受力面积的大小.
2.明确液体压强大小的影响因素：液体的压强只与液体的密度和被研究处液体的深度有关，而
与液体的质量、体积及容器的底面积、容器形状均无关.
3.大气压强的测量
（1）托里拆利实验中玻璃管内汞液面的上方是真
空，管外汞液面的上方是空气，因此，是大气压
支持管内这段汞柱不会落下，大气压的数值等
于这段汞柱产生的压强.
（2）通过改进方法，利用简易的器材也可以大致测量大气压.
解决这类实验探究问题，主要是分析出大气压力和哪个力平衡，从而求出大气压
力，然后除以受力面积就可以算出大气压强.
4.明确流体压强与流速的关系：流体中流速越大的位置压强越小.
类型1 探究压力的作用效果与哪些因素有关
1.在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，某实验小组利用两块相同的实心砖、一块木板和一块海绵进行了如图所示的实验.
（1）小明要探究压力的作用效果跟压力大小的关系，应该选择图中的 甲、丙 两次实验进行比较得出结论.
（2）小刚通过比较图甲和图丁两次实验，认为压力的作用效果与压力大小无关.你认为他的观点 错误 （填“正确”或“错误”），你的理由是 没有控制受力面积相同 .
（3）通过比较图甲和图乙两次实验，可以得出结论： 在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显 .
（4）若小明测得实心砖长20 cm、宽15 cm、厚5 cm，受到的重力是30 N，则图乙中实心砖对海绵的压强p1= 1 000 Pa；小刚在实验时将该实心砖放到一块木板上（仍然平放），如图戊所示，则实心砖对木板的压强p2 = （填“＞”“＜”或“=”）p1.
类型2 探究液体压强的大小与哪些因素有关
2.小明在进行“探究液体压强与哪些因素有关”的实验.
（1）实验前，小明利用U形管、软管、扎紧橡皮膜的探头等组装成压强计后，发现U形管两侧液面不相平，如图甲所示，他应做的调节是 A （填字母）.
A．取下软管重新安装
B．将右侧管中高出的液体倒出
（2）调整好压强计后，小明按图乙所示开始实验，实验记录的数据如下表：
序号 液体 深度/cm 橡皮膜方向 压强计左右液面高度差/cm
1 水 5 朝上 4.9
2 水 5 朝下 4.9
3 水 5 朝侧面 4.9
4 水 10 朝侧面 9.7
5 水 15 朝侧面 14.6
6 盐水 15 朝侧面 16.7
①比较序号1、2、3三组数据，可探究的问题是 在同一深度处，液体向各个方向的压强是否相等 ；
②比较序号 3、4、5 三组数据，可以得出结论：同种液体中，深度越大，液体的压强越大；
③比较序号5、6两组数据，可得出的结论是在同一深度处，不同液体的压强与 液体的密度 有关.
（3）1648年，物理学家帕斯卡做了著名的“帕斯卡裂桶实验”，如图丙所示.实验中帕斯卡只用了几杯水就让装满水的木桶向四周裂开，这个实验现象能够验证液体压强随着 深度 的增加而增大，液体内部向各个方向都有 压强 .
类型3 大气压的测量
3.如图，小明利用标有2.5 mL的一次性注射器、弹簧秤、细绳、橡皮帽、刻度尺等器材，对大气压的值进行测量.
（1）实验时小明将注射器活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔.同组的小华发现注射器顶端装针头处的空气无法排尽，这将使得测量结果比当天大气压值 偏小 （填“偏大”“偏小”或“不变”）.
小华联想到他在医院打针时的场景，将小明的这一步骤加以改进： 让注射器吸满水 ，然后将活塞推至注射器筒的底端，再用橡皮帽封住注射器的小孔.
（2）实验时小明用手托住弹簧秤保持在水平方向，从而使活塞受到的拉力和大气压力在 同一直线上 .
（3）如表是小明记录实验情况的表格：
大气压力F/N 注射器容积V/mL ① 活塞面积S/cm2 大气压强p/Pa
6.0 2.5 5.00 0.5 ②
表中①处应填写：注射器 有刻度部分的长度L/cm ，
②处计算出的大气压值为 1.2×105 Pa.
（4）对计算出来的大气压数值进行分析，该数据与标准大气压不同，原因可能是筒壁与活塞之间存在 摩擦力 ，为减小该因素对实验结果的影响，小明对实验又进行改进：在原实验基础上，将活塞推到注射器底端后， 取下小孔上的橡皮帽 ，再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧秤的示数为1.0 N．
乙同学据此计算出的大气压强是 1.0×105 Pa.
类型4 探究流体压强与流速的关系
4.为了探究气体压强与流速的关系，小明设计了如图所示的实验装置，其中两端开口的U形管中有适量的水，U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通.
（1）小明用电吹风机从左侧管口吹风，则U形管 右 （填“左”或“右”）侧液面将降低，理由是 流体中流速越大的地方，压强越小 .
（2）以下事件中，与上述实验原理相同的是 ②③ （填序号）.
①用吸管吸饮料；
②地铁、火车站的站台设置安全线，使人与行驶的列车保持适当距离；
③当房间前后空气贯通时，“过堂风”会把室内侧面摆放的衣柜门吹开；
④通过拍打窗帘清除它上面的浮尘；
⑤用注射器将药液注射入人体.核心素养提升专题（四） 压强的实验探究
压强的实验探究：
1.明确固体压强大小的影响因素：压力的大小和受力面积的大小.
2.明确液体压强大小的影响因素：液体的压强只与液体的密度和被研究处液体的深度有关，而与液体的质量、体积及容器的底面积、容器形状均无关.
3.大气压强的测量
（1）托里拆利实验中玻璃管内汞液面的上方是真
空，管外汞液面的上方是空气，因此，是大气压
支持管内这段汞柱不会落下，大气压的数值等
于这段汞柱产生的压强.
（2）通过改进方法，利用简易的器材也可以大致测量大气压.
解决这类实验探究问题，主要是分析出大气压力和哪个力平衡，从而求出大气压
力，然后除以受力面积就可以算出大气压强.
4.明确流体压强与流速的关系：流体中流速越大的位置压强越小.
类型1 探究压力的作用效果与哪些因素有关
1.在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，某实验小组利用两块相同的实心砖、一块木板和一块海绵进行了如图所示的实验.
（1）小明要探究压力的作用效果跟压力大小的关系，应该选择图中的 两次实验进行比较得出结论.
（2）小刚通过比较图甲和图丁两次实验，认为压力的作用效果与压力大小无关.你认为他的观点 （填“正确”或“错误”），你的理由是 .
（3）通过比较图甲和图乙两次实验，可以得出结论： .
（4）若小明测得实心砖长20 cm、宽15 cm、厚5 cm，受到的重力是30 N，则图乙中实心砖对海绵的压强p1= Pa；小刚在实验时将该实心砖放到一块木板上（仍然平放），如图戊所示，则实心砖对木板的压强p2 （填“＞”“＜”或“=”）p1.
类型2 探究液体压强的大小与哪些因素有关
2.小明在进行“探究液体压强与哪些因素有关”的实验.
（1）实验前，小明利用U形管、软管、扎紧橡皮膜的探头等组装成压强计后，发现U形管两侧液面不相平，如图甲所示，他应做的调节是 （填字母）.
A．取下软管重新安装
B．将右侧管中高出的液体倒出
（2）调整好压强计后，小明按图乙所示开始实验，实验记录的数据如下表：
序号 液体 深度/cm 橡皮膜方向 压强计左右液面高度差/cm
1 水 5 朝上 4.9
2 水 5 朝下 4.9
3 水 5 朝侧面 4.9
4 水 10 朝侧面 9.7
5 水 15 朝侧面 14.6
6 盐水 15 朝侧面 16.7
①比较序号1、2、3三组数据，可探究的问题是 ；
②比较序号 三组数据，可以得出结论：同种液体中，深度越大，液体的压强越大；
③比较序号5、6两组数据，可得出的结论是在同一深度处，不同液体的压强与 有关.
（3）1648年，物理学家帕斯卡做了著名的“帕斯卡裂桶实验”，如图丙所示.实验中帕斯卡只用了几杯水就让装满水的木桶向四周裂开，这个实验现象能够验证液体压强随着 的增加而增大，液体内部向各个方向都有 .
类型3 大气压的测量
3.如图，小明利用标有2.5 mL的一次性注射器、弹簧秤、细绳、橡皮帽、刻度尺等器材，对大气压的值进行测量.
（1）实验时小明将注射器活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔.同组的小华发现注射器顶端装针头处的空气无法排尽，这将使得测量结果比当天大气压值 （填“偏大”“偏小”或“不变”）.
小华联想到他在医院打针时的场景，将小明的这一步骤加以改进： ，然后将活塞推至注射器筒的底端，再用橡皮帽封住注射器的小孔.
（2）实验时小明用手托住弹簧秤保持在水平方向，从而使活塞受到的拉力和大气压力在 .
（3）如表是小明记录实验情况的表格：
大气压力F/N 注射器容积V/mL ① 活塞面积S/cm2 大气压强p/Pa
6.0 2.5 5.00 0.5 ②
表中①处应填写：注射器 ，
②处计算出的大气压值为 Pa.
（4）对计算出来的大气压数值进行分析，该数据与标准大气压不同，原因可能是筒壁与活塞之间存在 ，为减小该因素对实验结果的影响，小明对实验又进行改进：在原实验基础上，将活塞推到注射器底端后， ，再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧秤的示数为1.0 N．
乙同学据此计算出的大气压强是 Pa.
类型4 探究流体压强与流速的关系
4.为了探究气体压强与流速的关系，小明设计了如图所示的实验装置，其中两端开口的U形管中有适量的水，U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通.
（1）小明用电吹风机从左侧管口吹风，则U形管 （填“左”或“右”）侧液面将降低，理由是 .
（2）以下事件中，与上述实验原理相同的是 （填序号）.
①用吸管吸饮料；
②地铁、火车站的站台设置安全线，使人与行驶的列车保持适当距离；
③当房间前后空气贯通时，“过堂风”会把室内侧面摆放的衣柜门吹开；
④通过拍打窗帘清除它上面的浮尘；
⑤用注射器将药液注射入人体.
