2.会探究并了解液体内部压强的规律与计算公式。
(如何检查装置气密性检查,转换法比较压强大小,本实验主要结论,利用液体压强公式利用水的密度求解其他液体密度)
例2 有两只相同的烧杯,分别盛有体积相同的水和酒精,但没有标签,小李采用闻气味的方法判断出无气味的是水。小唐则采用压强计进行探究:
(1)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,发现U形管两边液柱的高度差变化 ( 选填“大"或“小")。小唐把调节好的压强计放在空气中时,U形管两边的液面应该 。
(2)小唐把金属盒分别浸入到两种液体中,发现图(甲)中U形管两边的液柱高度差较小,认为图(甲)烧杯中盛的是酒精。他的结论是不可靠的,因为没有控制金属盒在液体中的 _相同。
甲 乙
(3)小唐发现在同种液体中,金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越 ,表示液体的压强越 。
(4)小唐还发现在同种液体中,金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差 __(选填“不变"或“变化")。表明在相同条件下,液体内部向各个方向的压强 ___。
3.会探究浮力大小与哪些因素有关。
(测力计读数和使用,根据实验图利用控制变量法研究浮力跟液体密度和排开液体体积关系,根据实验中测量数据计算物体的密度和相关信息、液体的密度,实验中压强大小的变化)
例3 某科技兴趣小组利用弹簧测力计、烧杯和水等物质测量某矿石块的密度,实验方案如下图所示。
(1)使用弹簧测力计前应观察其指针是否指在 。
(2)如图A所示,用调节好的弹簧测力计测出矿石块在空气中的重力为 N; 紧接着按照图B、C、D的顺序,用弹簧测力计将矿石块逐渐浸入水中,直至浸没。
(3)根据图中的数据分析,可知道,矿石块全部浸没时受到的浮力为 N;该组同学探究影响浮力大小的因素,对比图A、B、C、D,可以得出结论是: 。
为了进一步探究浮力大小与液体密度的关系,该组同学将烧杯中的水换成密度大于水的液体,用弹簧测力计将矿石块全部浸没到大于水的液体中,弹簧测力计的示数如图F所示, 对比图A、D、F,可以得出结论,当 时,液体的密度越大,物体受到的浮力就越 (选填“大”或“小”)。
(4)进一步计算可以得出该矿石块的密度为 kg/m3 。若考虑矿石块吸水,则上述方法测得密度值比实际值 (选填“偏大”或“偏小”)。
(5)根据图中数据还可以计算出图F中液体的密度为 kg/m3(不考虑矿石块对液体的吸收情况)。
4.会运用会探究并了解杠杆的平衡条件。
(如何调节杠杆在水平位置平衡;在水平位置平衡的目的;右端某一位置挂钩码后,左端在某一位置如何挂钩码挂几个,或者在右端左端用测力计拉住杠杆平衡,测力计读数及大小,如果测力计不垂直杠杆,测力计大小变大还是变小;实验次数需要三次及以上)
例4 (2023•永州改编)小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件,实验使用的钩码质量均相等,杠杆上每格长度均相等。
(1)如图甲所示,杠杆 平衡状态(选填“是”、“不是”),为了 ,需要调节杠杆在水平位置平衡,应当将杠杆的平衡螺母向 (选填“右”或“左”)调节;
(2)在杠杆两侧挂上钩码,设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2;测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2;多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,使杠杆在水平位置平衡,得到实验数据如表;