九年级物理《压强与浮力》实验探究题选析

概要： 与液体压强的产生原因相同，大气因为受到重力并具有流动性，所以大气对浸入其中的物体具有压强，大气压强的方向也是向着各个方向的。马德堡半球实验显示了大气压非常大，托里拆利实验能测量出大气压的数值，约等于76厘米水银柱产生的压强，合1．013×105Pa． 例3 为测量大气压强的数值，王欣同学进行了如下实验，将塑料挂钩吸盘按压在光滑水平玻璃下面，挤出塑料吸盘内的空气，测出吸盘压在玻璃上的面积为S；将装适量细沙的小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上，如图3所示，用小勺轻轻向桶内加细沙，直到塑料吸盘刚好脱落玻璃板，测出此时塑料挂钩、小桶和沙的总重力为G。 （1）吸盘即将脱离玻璃板时，空气对塑料吸盘的压力大小是__________，所测大气压强的数值是_____________。 （2）该方法所测大气压强数值往往比实际值小一些，你认为产生这一误差的原因可能是（一条即可）：___________________________________。 解析：如果不挤出塑料吸盘内的空气，虽然吸盘的上下两个面都受到大气压强，但它们大小相等，方向相反，彼此平衡，吸盘下面是不可

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  　　与液体压强的产生原因相同，大气因为受到重力并具有流动性，所以大气对浸入其中的物体具有压强，大气压强的方向也是向着各个方向的。马德堡半球实验显示了大气压非常大，托里拆利实验能测量出大气压的数值，约等于76厘米水银柱产生的压强，合1．013×10⁵Pa．   　　例3 为测量大气压强的数值，王欣同学进行了如下实验，将塑料挂钩吸盘按压在光滑水平玻璃下面，挤出塑料吸盘内的空气，测出吸盘压在玻璃上的面积为S；将装适量细沙的小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上，如图3所示，用小勺轻轻向桶内加细沙，直到塑料吸盘刚好脱落玻璃板，测出此时塑料挂钩、小桶和沙的总重力为G。       　　（1）吸盘即将脱离玻璃板时，空气对塑料吸盘的压力大小是__________，所测大气压强的数值是_____________。   　　（2）该方法所测大气压强数值往往比实际值小一些，你认为产生这一误差的原因可能是（一条即可）：___________________________________。   　　解析：如果不挤出塑料吸盘内的空气，虽然吸盘的上下两个面都受到大气压强，但它们大小相等，方向相反，彼此平衡，吸盘下面是不可能挂住物体的。挤出塑料吸盘内的空气，吸盘就只受到大气给它向上的压力，其大小为F=PS（P为大气压，S为吸盘压在玻璃上的面积）。吸盘还要承受塑料挂钩、小桶和沙的总重力G，当吸盘刚好脱落玻璃板时，可以认为F=G，根据以上两个等式就可以测量出大气压的数值。可以想象，如果吸盘里面存有空气，它就会抵消一部分外面的大气压，使所测大气压强的数值偏小。   　　答案：（1）G  G/S   　　（2）吸盘的空气没有完全挤出（或吸盘的气密性不好；实验过程中有外部空气进入吸盘；吸盘脱离玻璃板前面积有所减小等）   　　四、探究浮力大小与哪些因素有关   　　浸在液体或气体中的物体要受到液体或气体竖直向上的托力，这就是浮力。浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力，即FG_排液=ρ_液gV_排。可以看出，物体受到的浮力只与液体的密度和物体排开液体的体积有关，与物体的重力、密度、体积、形状等无关，与容器中液体的重力等无关。阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体。此时F_浮=ρ_气gV_排，浸在大气里的物体，V_排=V_物。_浮=   　　例4 翔翔在家探究鸡蛋受到的浮力大小与哪些因素有关，如图4所示。请仔细观察图示并回答下列问题：     　　（1）从A、B两图可知，鸡蛋在水中受到的浮力大小是___N。   　　（2）根据、C两实验，他就得出鸡蛋受到的浮力大小与液体的密度有关，你认为对吗？________，理由是________。   　　解析：（1）同一个物体在空气中和在液体中用弹簧测力计称重，我们会发现物体在液体中时弹簧测力计的示数变小了，这并不表示物体受到的重力变小了，而是因为物体受到液体给它向上的浮力，两次示数差多少，就表明浮力等于多少。即浮力可以用“称重法”测量，浮力的大小等于物体在空气中静止时弹簧测力计的示数减去物体在液体中静止时弹簧测力计的示数。（2）物体受到的浮力大小确实与液体的密度有关，但根据B、C两实验，得出这个结论并不对，因为没有控制变量，即B、C两实验中，除了液体种类不同外，鸡蛋排开液体的体积并不相同。

www.88haoxue.com   　　答案：（1）0．5  （2）不对 实验中没有控制鸡蛋排开液体的体积相同   　　五、探究物体浮沉的条件   　　浸没在液体中的物体，如果只受到向下的重力G和向上的浮力FG=F_浮时，物体可以静止在液体中或在液体中作匀速直线运动，我们称为悬浮；G>F_浮时，物体在液体中加速向下运动，称为下沉；G<F_浮物体在液体中加速向上运动，称为上浮；上浮的物体露出液面以后，由于排开液体的体积不断变小，浮力就不断变小，而物体的重力不变，当浮力减小到G=F_浮时，物体不再上升，这就是漂浮。物体的浮沉除了根据二力的平衡条件理解之外，还可以根据密度关系。即物体的密度ρ_物与液体的密度ρ_液相比较，当ρ_物=ρ_液时，物体在液体中悬浮；当ρ_物>ρ_液时，物体在液体中下沉；当ρ_物<ρ_液时，物体在液体中上浮，直至漂浮。_浮，不再受到其它的力，根据二力的平衡条件，当   　　例5 某科学兴趣小组用以下器材设计实验，探究“物体漂浮时，所受浮力与自身重力的大小关系”。  

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