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图为利用U型压强计验证“在受力面积不变时压强与压力的定量关系”的装置.实验前,橡...

图为利用U型压强计验证“在受力面积不变时压强与压力的定量关系”的装置.实验前,橡皮膜朝上,金属盒水平固定,玻璃管中液面相平.实验中,改变叠放在橡皮膜中央的硬币数(规格相同),测得有关数据如下表.

(1)实验中当液面高度差为h时,盒内外气压差为_________.已知玻璃管内液体密度为ρg为已知常量.

(2)U形玻璃管足够长时,选用密度_______(填“较大”或“较小”)的液体可以减小实验误差.

(3)分析实验数据,可得到的实验结论是:在实验误差允许范围内,_____________

 

ρgh 较小 在受力面积不变时,压强与压力成正比 【解析】 (1)根据液体的压强公式,即可知,若实验中当液面高度差为h时,盒内外气压差为此液面高度差产生的压强,即; (2)因为U形管中是空气,气体容易被压缩,所以U形玻璃管越长时,由于气体体积变化对所测压强的影响较大,此时选用密度较小的液体可以减小实验误差; (3)分析实验数据,去除误差的因素外,每增加两个硬币,液面高度差约增加10cm; 故可得到的实验结论是:在实验误差允许范围内,在受力面积不变时,压强与压力成正比。
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考点分析:
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用测力计悬挂高H=0.1m的实心铝圆柱体,读出测力计的示数F1 然后将圆柱体放入柱形容器的水中,如图甲所示,读出此时测力计的示数F2 算出圆柱体所受浮力F 并测出圆柱体放入水中前、后水对容器底部的压强增加量△p1 以及水对圆柱体下表面和上表面的压强差△p2。逐步改变圆柱体下表面浸入液体的深度h,并将测量结果填入了如表。

实验序号

h/m

p1/Pa

p2/Pa

F/N

1

0.02

100

200

3

2

0.04

200

400

6

3

0.06

300

600

9

4

0.08

400

800

12

5

0.10

500

1000

15

6

0.12

500

1000

15

7

0.20

500

1000

15

 

 

1)圆柱体所受浮力的计算式:F=________(用题中的字母表示);   

2)小刚对表中实验123的数据进行对比分析,得出了物体所受浮力的大小跟浸入液体中的深度成正比的结论。你认为小刚的结论是________的(正确/错误),理由是:________   

3)圆柱体放在水中的不同位置,圆柱体所受浮力F与△p2关系式是________,圆柱体的底面积为________m2 柱形容器的内底面积为________m2    

4)如果将盛水的柱形容器换成相同底面积的梯形容器,如图乙所示,再将铝圆柱体按上述操作进行实验,请你预测当h=0.06m时,△p1 ________(大于/小于/等于)300Pa,圆柱体所受浮力F=________N

 

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