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中考“壓強與浮力”專題探究性試題考點題型特征與典型例析
江蘇南京市白下區教師進修學校（教研室）　丁玉祥
　　義務教育《物理課程標準》將科學探究活動作為內容標準的重要內容，并強調對物理過程與方法的考查。探究性試題是指以生活或社會中的常見問題作為探究的對象，圍繞問題展開探索活動，進而將問題解決。探究性試題一般選擇富有探索性的問題或實驗為探索對象，然后按照探索問題的一般步驟逐步展開。探究性試題是科學探究活動考查的重要載體，各地中考物理試題的編制對探究性試題的要求逐年提高。探究性試題的特點主要表現為探索性、啟發性、開放性、綜合性和操作性，引導學生積極利用所學知識解決問題。探究性試題著眼學生探究能力的考查，主要包括：提出問題的能力，猜想與假設能力，選擇研究方法的能力，分析和推理問題的能力，數據處理能力以及應用知識解決問題的實際應用能力等。

　　在“壓強和浮力”章節，所包含的物理知識通常是初中物理力學的綜合，它涉及物質的密度和質量、力、重力、平衡力、壓力和壓強等較多的力學知識點，也是歷年來中考力學考查的重要內容，它不僅能考查學生靈活運用知識的能力，而且能拓展學生實驗設計和操作能力。此部分中考探究性試題的命題內容取材范圍較廣，有的是生活中的日常問題，有的是教材中的小實驗，有的是學生學習過程中遇到的身邊物理現象。同時，“壓強和浮力”章節涉及到探究性試題還十分重視物理問題研究方法的考查，主要包括控制變量法，比較法，歸納法，猜想與假設法，數據分析法，圖像法，等效法，特殊測量法，等等。一般來說，中考此部分探究性試題的解題時強調準確剖析試題呈現的問題情境，合理選擇物理研究問題的方法，突出物理知識的靈活應用。以下就本章探究性試題的題型進行初步分類，并借助典型例題來分析解決此類試題的一般思路與方法。

　　一、實驗設計類

　　題型特征：此類試題一般事先提供適當的實驗器材，或要求依據某種實驗原理自行選擇器材，進行探究活動方案的設計，實現某種物理量的探究。這類題型的關鍵是要落實探究方案的優化設計，探究方案的設計通常要考慮到以下幾點，即方案中的探究器材選擇合理，實驗步驟簡單，實驗現象明顯，實驗操作可行等因素。

　　考點：大氣壓強

　　例題1：（2006江蘇泰州）小華同學用有掛鉤的塑料吸盤來“估測大氣壓的值”，他設計的實驗方案是：將蘸水的吸盤按在平滑的玻璃板上，擠出里面的空氣，按住玻璃板，用彈簧測力計鉤著吸盤上的掛鉤，緩慢往上拉，記錄吸盤剛剛脫離玻璃板時彈簧測力計的讀數，再測量出吸盤與玻璃板的接觸面積，即可算出大氣壓的值，如圖1所示。實驗室提供的器材是：量程為10N的彈簧測力計1只，底面積為3cm2的吸盤，平滑的玻璃板。實驗時，他發現當彈簧測力計拉至讀數最大時，吸盤仍未脫離玻璃板，實驗室又沒有量程更大的彈簧測力計，他認為可運用其它器材結合所學物理知識來解決這一問題。

圖1

　　（1）請設計兩種不同的實驗方案，要求：先確定所需的其它器材（除量程為10N的彈簧測力計1只、底面積為3cm2的吸盤和平滑的玻璃板外），再簡要說明你是如何運用物理知識解決這一問題的？（不增加彈簧測力計的個數）

　　[方案一]

　　器材： ；

　　說明： 。

　　[方案二]

　　器材： ；

　　說明： 。

　　（2）該實驗只能粗略測出大氣壓的值，結果并不精確，請指出你所設計的

　　方案一中產生誤差的主要原因有哪些？

　　（寫出2點即可）① ；

　　② 。

　　分析：大氣壓強除了托里拆利測量方法以外，還可以通過選擇合理的器材，設計其他方案。測量大氣壓強的方法還是要利用到壓強的一般定義入手，即壓強=壓力/受力面積。通過估算，3cm2上皮碗受到的大氣壓力遠遠大于10N,本題中的彈簧測力計量程較小，不能直接進行大氣壓強測量，需要通過轉化的方法，利用小量程的彈簧測力計來實現較大壓力的測量一般可以借助杠桿、鉤碼配重、滑輪組來實現。當然其它方案只要正確同樣可以，每套方案中器材選擇要正確，簡要說明的內容要抓住知識要點，正確反映出設計的物理原理，也可以通過畫圖來“說明”。

　　答案：（1）[參考方案一]：

　　器材一：輕質杠桿，細繩，鐵架臺；

　　說明：利用省力杠桿，在一端用較小的彈簧測力計的拉力，在另一邊獲得較大的拉吸盤的力。

　　[參考方案二]

　　器材二：定滑輪，鉤碼，細繩，鐵架臺；

　　說明：用鉤碼作為配重，利用鉤碼的重力來增加對吸盤的拉力。

　　[參考方案三]

　　器材三：定滑輪，動滑輪，細繩，鐵架臺；

　　說明：將定滑輪和動滑輪組成省力的滑輪組，再用彈簧測力計向上拉動即可。

　　（2）方案一中：吸盤中排氣不清（或有少量空氣）、氣密性不好、吸盤脫離玻璃板時彈簧測力計的讀數不準確、彈簧測力計自身有重力、杠桿有自重且杠桿重心不在懸點正下方等等；

　　方案二中：吸盤中排氣不清（或有少量空氣）、氣密性不好、吸盤脫離玻璃板時彈簧測力計的讀數不準確、彈簧測力計自身有重力、滑輪與軸間有摩擦等等；

　　方案三中：吸盤中排氣不清（或有少量空氣）、氣密性不好、吸盤脫離玻璃板時彈簧測力計的讀數不準確、滑輪與軸間有摩擦、動滑輪有重力等等。

　　考點：阿基米德原理

　　例題2：有些愛思考的同學進一步提出，除上述兩個因素外，浮力的大小是否還與別的什么因素有關？其中，一個比較具體的問題是：物體所受浮力大小是否與物體的形狀有關？針對這個問題，若提供下列器材由你選擇，你將選擇哪些器材、怎樣進行探究？

　　供選擇的器材有：彈簧測力計，三個形狀不同的小石塊，橡皮泥，燒杯、細線和水。

　　（1）你選擇的器材是：________________。

　　（2）你的探究方案（即實驗步驟）是：________________。

　　（3）你如何根據探究過程中觀察到的現象或獲得的數據得出結論：_____________。

　　分析：本題根據提供實驗器材，進行探究活動設計，探究活動方案的設計原則一般是要求器材最少，操作簡單，現象明顯。本題要求探究浮力大小是否與物理形狀有關，探究方案的設計核心是如何進行形狀的改變。在改變形狀的過程中要保證物體的質量要保持不變，三個形狀不同的小石塊其質量各不相等，這樣導致實驗中的研究對象的條件發生的變化，因此選擇橡皮泥改變物體形狀比較方便。實驗主要利用彈簧測力計，采取差值法測浮力大小的方法，探究橡皮泥形狀發生變化后，橡皮泥所受的浮力的大小是否改變，進而測出實驗的結論。為了減小實驗誤差，提高實驗的結論的準確性，一般橡皮泥形狀改變至少三次以上。

　　答案：（1）彈簧測力計、橡皮泥、燒杯、細線和水（多選或少選均不正確）

　　（2）實驗步驟：

　　或a．①用細線將橡皮泥吊在彈簧測力計上，測出橡皮泥重G；

　　②將橡皮泥浸沒水中，記下測力計的示數F1；

　　③改變橡皮泥形狀，將橡皮泥浸沒水中，記下測力計的示數F2；

　　④再改變橡皮泥形狀，將橡皮泥浸沒水中，記下測力計的示數F3。

　　或b．①用細線將橡皮泥吊在彈簧測力計上，將橡皮泥浸沒水中，記下測力計的示數F1；

　　②改變橡皮泥形狀，把橡皮泥浸沒水中，記下測力計的示數F2；

　　③再改變橡皮泥形狀，把橡皮泥浸沒水中，記下測力計的示數F3。

　　（3）（答案要與實驗步驟對應）

　　或a．求出橡皮泥各次在水中所受的浮力。若各次所受浮力相等，說明浮力大小與形狀無關；若各次所受浮力不等，說明浮力大小與形狀有關。

　　或b．比較橡皮泥各次浸沒水中時測力計示數。若測力計的示數相等，說明浮力大小與形狀無關；若測力計的示數不等，則說明浮力大小與形狀有關。

　　同題拓展：

　　（2008廣西南寧）小剛在學習了阿基米德原理（F浮=G排）后，推導得出F浮==ρ液V排g，從而知道物體受到的浮力大小與液體的 和物體 有關。

　小剛進一步猜想，物體所受浮力大小與物體的形狀有關？針對這個問題，他選用以下實驗器材進行探究：彈簧測力計、體積相同的圓柱體和長方體鋁塊各—塊、燒杯、細線和水。

　　實驗步驟如下：①用細線將圓柱體、長方體鋁塊先后掛在彈簧測力計上，測出它們的重力分別為G1、G2；②將圓柱體鋁塊掛在彈簧測力計上并浸沒入水中，記下彈簧測力計的示數F1；③將長方體鋁塊掛在彈簧測力計上并浸沒入水中，記下彈簧測力計的示數F2；

　　則：（1）比較兩鋁塊的重力G1、G2的大小關系為 ； （2）利用以上實驗數據比較：若 ，說明浮力大小與物體形狀無關； 若 ，說明浮力大小與物體形狀有關。

　　答案：密度（1分），排開液體的體積（或浸入液體的體積） （1）G1=G2 （2）G1一F1=G2一F2 （或Fl=F2）， G1一Fl≠G2一F2 （或F1≠F2）。

　　二、數據分析類

　　題型特征：此類試題通常提供一些探究活動中的數據記錄，以表格的形式呈現。同時根據探究過程的要素考查要點，設計一些探究問題，有些是以填空的形式，有些以問題的形式，還有些是要求根據提供的探究數據分析歸納出科學規律或初步的結論。會分析處理圖表中的數據是實驗能力的重要方面，實驗數據并不等于探究的結論，實驗數據是對實驗事實的客觀記錄，探究的結論是在數據的基礎上通過分析論證所得出的具有普遍意義的規律。數據分析類試題一般要篩選題目提供或收集的信息，進行簡單的因果推理，尋找數據之間的相互關系的特征。這種特征通常表現為“相等、之和、之差、乘積、比值”等數學關系。同時還要關注物理條件改變與物理現象變化之間的聯系。

　　考點：探究液體內部壓強的特點

　　例題3：某同學用如圖2所示的壓強計研究液體內部壓強的特點，實驗時，他將壓強計的橡皮膜置于水中不同深度，并調節橡皮膜在水中的方向，得到如下數據。

圖2

實驗 橡皮膜朝向 深度 壓強計U型管
左液面 右液面 液面高度差
1 朝上 3cm 9cm 12cm 3cm
2 朝左 3cm 9cm 12cm 3cm
3 朝下 3cm 9cm 12cm 3cm
4 朝上 6cm 13．5cm 6cm
5 朝上 9cm 6cm 9cm

　　⑴分析表格數據，將漏掉的數據補上。

　　⑵由實驗1、2、3，可得出結論：_________________________________________。

　　⑶由實驗_______________，可得出結論：液體內部的壓強隨深度的增加而增大。

　　⑷該同學想完成研究液體內部壓強與液體密度關系的實驗，請你幫助他設計一個可行的方案。

　　分析：本題表格數據是學生實驗的再現，重在考查學生對實驗過程的理解。壓強計的橡皮膜受到壓強時，其U型管左右液面出現高度差，反過來當壓強計U型管左右液面出現高度差則說明橡皮膜受到了壓強，高度差越大則壓強越大。設計研究液體內部壓強與液體密度關系的實驗方案要采用控制變量法，即橡皮膜在液體中的深度不變。

　　答案：（1）7．5 15。（2）液體內部向各個方向都有壓強，同一深度處液體向各個方向的壓強都相等。（3）①如圖4取一杯水，將壓強計的橡皮膜置于水中一定深度處，記下U型管左右液面高度，算出液面高度差h1；②將杯中的水換成鹽水，將壓強計的橡皮膜置于鹽水中相同深度處，記下U型管左右液面高度，算出液面高度差h2；③比較h1與h2 的大小得出結論。

　　考點：影響壓力作用的效果

　　例題4：為了探究壓力的作用效果與哪些因素有關，某同學用若干個同種材料制成的不同物體放在同一水平細沙面上，進行了三組實驗，并記錄有關數據分別如表一、表二、表三所示。實驗時，他仔細觀察沙面的凹陷程度，并通過比較，發現每一組沙面的凹陷程度相同，而各組卻不同，第一組凹陷程度最大，第二組其次，第三組最小。

表一 表二 表三
實驗序號 壓力（N） 受力面積（cm2） 實驗 　　序號 壓力（N） 受力面積（cm2） 實驗序號 壓力（N） 受力面積（cm2）
1 6．0 10 4 3．0 10 7 3．0 20
2 9．0 15 5 4．5 15 8 4．5 30
3 12 20 6 6．0 20 9 6．0 40

　　⑴分析比較實驗序號1與4（或2與5、3與6）及觀察到的現象，可得出的初步結論是________。

　　⑵分析比較_______及觀察到的現象，可得出的初步結論是：當壓力相同時，受力面積越小，壓力的作用效果越顯著。

　　⑶請進一步綜合分析比較表一、表二、表三中的數據及觀察到的現象，并歸納得出結論。

　　①分析比較得_______；②分析比較得_______。

　　分析：本題除考查同學們對壓力作用效果的掌握程度外，著重考查了同學們對數據表格的分析和處理能力。另外還考查同學們對控制變量法的理解和運用。解答這類題目時，需先分析要研究的是什么量，影響該量的因素可能有哪些，若有兩個或兩個以上的影響因素，就要考慮用控制變量法來研究。即在分析壓力的大小影響作用效果時，必須控制受力面積不變；在分析受力面積的大小影響作用效果時，必須控制壓力的大小不變。

　　答案：⑴受力面積相同，壓力越大，產生的效果越顯著；⑵1、6、9；⑶①受力面積相同，壓力越大，壓力產生的效果越顯著；②壓力相同，受力面積越小，壓力產生的效果越顯著。

　　中考實戰：

　　（2008浙江金華）某興趣小組開展科學探究活動。

　　【提出問題】液體產生的壓強跟深度有什么關系？

　　【設計實驗】探究液體產生的壓強跟深度的關系，用如圖所示裝置，在彈簧秤下掛一圓柱體，容器中盛有某種液體。

　　【獲取證據】測得圓柱體的橫截面積為l×l0－4米3，柱體的重為0．6牛頓。當圓柱體緩慢地浸人液體中時（圓柱體始終豎直且沒有被浸沒），記下圓柱體下表面所處的深度h、彈簧秤相應的示數F，求得相應的圓柱體在下表面處產生對液體的壓強p（體在圓柱體下表面處產生的壓強也為p），所得數據如下表：

實驗序號 1 2 3 4 5
h/米 0．1 0．2 0．3 0．4 0．5
F/牛 0．48 0．36 0．24 0．12 0
P/帕 1．2×103 2．4×103 3．6×103 4．8×103

　　【得出結論】根據以上數據可得出液體產生的壓強跟深度的定量關系是 ▲ 。

　　【討論與交流】（1）根據第5次實驗所得數據，求得圓柱體在下表面處對液體產生的壓強是▲ 帕。

　　（2）當彈簧秤的示數為0．3牛時，圓柱體受到的浮力為 ▲ 牛。

　　答案：當液體密度一定時，液體壓強與深度成正比（或液體密度一定，P∝h，或液體密度一定時，P=k h） （1）6．0×103 （2）0．3

　　三、實驗測定類

　　題型特征：此類試題通常提供一定數量的探究器材，要求根據一定物理原理，進行物理量的測量，一般要求能設計出測定物理量的操作方案。一般此類試題著重對學生物理思維方法的考查。求解此類試題一般思路是要求能正確理解和把握實驗的原理，測定物理量的設計方案要思路清晰，同時要保證測定結果的準確性。

　　考點：大氣壓強測量

　　例題5：在測量大氣壓的實驗中，某同學將玻璃板放在桌子上，用吸盤貼在玻璃板上面，用彈簧測力計將吸盤緩慢向上拉，直到吸盤脫離板面。問：

　（1）實驗原理是什么？

　（2）某同學做實驗時發現彈簧測力計的量程太小，不能測出吸盤脫離板面時的拉力。請你選擇其他器材與這只彈簧測力計組合，測出吸盤脫離板面時的拉力，要求寫出用到的器材和方法。

圖2

　　分析：挖掘教材實驗進行考查是近年各地中考的重點。對教材中的每個探究實驗，同學們不僅要從整體上了解實驗的意圖、原理、實驗器材及方法，同時要善于剖析實驗細節，如實驗中可能出現的現象分析，實驗方案改進，結論評估等。本題取材于《大氣壓強》教材，

　　其原理包括平衡力和壓強知識，如圖甲所示，吸盤受到兩個力的作用：一是大氣作用在吸盤上的大氣壓力F大，其大小始終不變；另一個是彈簧測力計對吸盤向上的拉力F拉，其大小隨吸盤被緩慢上拉的同時逐漸增大，F大和F拉是同直線上反方向的兩個力，當F拉略大于F大時，（粗略認為F拉等于F大，即平衡）吸盤被拉離玻璃板，讀出此時彈簧測力計的示數，便間接得出F大（F大 =F拉），用尺測出吸盤的直徑D，算出其面積S=πD2/4，即大氣壓的作用面積，借助壓強公式P=F/S可以粗略算出大氣壓P=4F拉/πD2。

　　若吸盤面積較大，吸盤受到的大氣壓力F大將較大，超過了常用彈簧測力計的量程，這就需要輔助于省力機械來測量，本題第（2）問就是針對可能出現的這種情況設計的。

　　答案：（1）實驗原理：二力平衡的條件F大=F拉和壓強公式P=F/S。（2）法（一）：如圖乙所示取一輕質杠桿（質量忽略不計），為使OA．OB分別為阻力臂L2和動力臂L1以便測量，須讓杠桿處于水平位置，人手作用于玻璃板上向下緩慢拉動，讀出拉開玻璃板時彈簧測力計的示數F1，便可算出F大=F2=F1L1/L2。法（二）：如圖丙所示，取一輕質動滑輪，緩慢向上拉動彈簧測力計，讀出剛拉開玻璃板時彈簧測力計的示數F1，算出大氣壓力F大=2F1。

　　考點：浮沉條件的應用

　　例題6：現有一個小玻璃試管，利用量筒和足量的水如何測量玻璃的密度？

　　分析：測定物質的密度是初中物理一個重要實驗，基本方法為用天平和量筒這兩種儀器，而此實驗的拓寬是往往只給一種儀器，甚至一種也沒有，而代以其他實驗器材，因此尋找合適的代換是關鍵。利用浮力的知識進行密度的測量時，漂浮條件和阿基米德原理等基本知識是出發點。利用物體在液體中的狀態，抓住“浮體”F浮=G和“沉體”V排=V物的特點進行代換。本題要測玻璃的密度，必須測出小玻璃試管的質量和它具有的玻璃的體積。當小玻璃試管下沉在量筒的水中時可以測出它的體積；小玻璃試管的質量可以通過測量它的重力獲得，由于小玻璃試管漂浮在水面上時它的重力就等于浮力，所以只要用量筒測量它漂浮時排開水的體積，就可以得到它的質量。此類實驗探究設計題不僅注重學生基本操作技能的掌握，而且也注重提高學生實驗設計能力和對知識的綜合應用能力。

　　答案：測量的過程如下圖3所示：

圖3

　　步驟為：

　　①在量筒中放入適量水，記下水面對應的刻度為V。

　　②將小玻璃試管漂浮在量筒的水面上記下水面對應的刻度為V1。

　　③將小玻璃試管下沉到量筒的水中，記下水面對應的刻度為V2。

　　那么，玻璃的密度為。

　　同題拓展：

　　如何利用量筒、小玻璃管、足量的水、細線，如何測量細沙的密度？

　　分析：細沙的密度ρ=m/V，細沙的質量由于沒有天平，可以通過測量漂浮時的浮力來得到，細沙要漂浮必須將它放到小玻璃管中；對應的體積可讓小試管中的細沙下沉到量筒中的水中獲得。實驗過程如下圖4所示：

圖4

　　答案：步驟為：

　　①讓小玻璃管漂浮在量筒的水面上，記下此時水面的刻度V

　　②將細沙放到漂浮的小玻璃管中，記下此時水面的刻度V1

　　③將細沙從小玻璃管倒入量筒的水中，讓小玻璃管仍漂浮在水面上（如上圖），記下此時水面刻度V2

　　則細沙的質量為ρ水（V1－V），細沙的體積為V2－V

　　細沙的密度為。

　　中考實戰

　　（2008哈爾濱）同學們在學校體育館進行排球訓練時，班級“物理實踐活動小組”的同學準備測量排球被擊打落地后形變最大時對地板的壓強，如圖5所示。

圖5

　　（1）寫出該測量的實驗原理以及需要使用的主要實驗器材。

　　（2）請你設計該測量的實驗過程。

　　（3）為了使測量的誤差較小，你建議同學們在實驗過程中應注意什么問題。（寫出一條即可）

　　答案：


　　四、圖表圖像類

　　題型特征：此類試題一般以具體科學探究活動中記錄的探究數據或探究中繪制的圖像為考查素材，其中探究數據以表格的形式呈現，圖像一般是根據數據繪制圖像，或者根據提供與探究活動相關的圖像分析、推理出其中蘊含的物理規律或結論。圖表類探究試題解題時，從提供的數據中發現規律，得出結論是關鍵，圖像類探究試題解題時，要關注圖像的特征，關注圖像中一些關鍵的“特征點”，如果提供的圖像是幾個的混合，好要注意圖像中的“交點”所蘊含的信息。

　　考點：阿基米德原理

　　例題7：超凡為了探究物體存水中不同深度所受浮力變化情況，如圖6甲所示，將一掛在彈簧測力計下的圓柱體金屬塊緩慢浸入水中（水足夠深），在圓柱體接觸容器底之前，分別記下圓柱體下表面所處的不同深度h和彈簧測力計相應的示數F，實驗數據如下表：

次數物理量 1 2 3 4 5 6 7
h（cm） 0 2 4 6 8 10 12
F（N） 6．5 6．0 5．5 5．0 4．5 4．5 4．5

　　（1）分析表中實驗數據，可以得出物體重__________N，第4次實驗時，物體受到的浮力__________N；

　　（2）分析表中第1次到第5次數據，說明物體浸沒液體之前，____________________；

　　（3）分析表中第5次到第7次數據，說明____________________。

　　（4）圖乙中能正確反映F浮和圓柱體下表面到水面距離h關系的圖像是：（ ）

圖6

　　分析：本題考查密度大于水的固體由水面下沉直至完全浸沒水中受到浮力的變化過程，通過提供的數據來求解物體的重力，受到的浮力，以及在一定條件下物體受到的浮力大小的變化特點。本題的關鍵是利用阿基米德原理，準確把握圓柱體排開水的體積變化規律以及與深度h之間的關系。物體由水面逐步到完全浸沒到水中，物體排開水的體積是先變大后保持不變，因此圓柱體受到的浮力變化是先變大后保持不變。浮力與h的關鍵要把物理排開水的體積大小關系轉化為與深度的關系就可以了。由于物體排開水的體積與深度的關系是先成正比后保持不變，因此浮力的圖像變化隨深度增加而增大，再保持不變。本題涉及科學探究過程中數據記錄、數據分析與論證環節，同時還要求會根據數據分析得出科學結論。要學會研究問題的方法，在探究中培養觀察、判斷、分析、歸納等能力。

　　答案：（1）6．5 1．5；（2）物體所受浮力隨深度的增加而增大；（3）物體完全浸沒后，物體所受到的浮力與深度無關。

　　考點：重力、密度、壓強及浮力

　　例題8（2008陜西）物理興趣小組同學對物體的浮沉條件進行研究，在一個重為4N，底面積為200cm2的圓柱形薄壁玻璃容器底部，放一個連長為10cm的正方體物塊，然后逐漸向容器中倒水（始終未溢出）。通過測量容器中水的深度h，分別計算出該物塊所受到的浮力F浮，并繪制了如圖7所示的圖像。請你解答下列問題（g取10N/kg）。

圖7

　　（1）分析圖像可知，水的深度由0逐漸增加到8cm的過程中，物塊受到的浮力越來越怎樣？，繼續往容器中倒水，隨著水的深度增加，水對容器底部的壓強怎樣變化？。當水深增至8cm后，物塊處于什么狀態？（選填“漂浮”、“懸浮”或“下沉”）。

　　（2）物塊的重力是多少？物塊的密度是多少？

　　（3）將物塊取出后，若容器中水的重力為20N，此時容器對水平桌面的壓強是多少？

　　分析：本題是根據圖像提供的信息進行力學綜合知識的考查，涉及的知識包括：重力、密度、壓強以及浮沉條件，同時對學生的數學圖像分析分析能力也有所要求。題中求解木塊密度，關鍵是要通過題設條件求解出木塊的質量。分析本題的圖像可以知道，當容器中水的深度增加，水對容器地的液體壓強逐漸增大。同時由于木塊排開水的體積增加，受到的浮力也逐漸增大。當水的深度增加到8cm時，浮力不變，及物體的排開水的體積不再變化，這時木塊應開始處于漂浮狀態，重力與浮力相等，因木塊重力不變，即木塊受到的浮力開始保持不變，不再受水的深度影響。通過漂浮條件，根據圖像中木塊受到的浮力大小可以得到木塊的重力大小，即可得到木塊的質量。木塊取出容器后，由于容器是圓柱形，已知容器中水的重，和容器自重，可以得到容器對地面的壓力為容器重和水的總重。根據壓強工作即可得出容器對桌面壓強。

　　答案：（1）越大，壓強增大，處于漂浮（2）


　　中考實戰

　　1．（2008濰坊中考）如圖8所示是“探究浮力大小與那些因素有關”的實驗裝置，請根據圖示回答問題：

圖8

　　（1）由圖 和 可知浸在液體中的物體所受的浮力大小跟浸在液體中的體積有關．

　　（2）由圖 和 可知物體排開相同體積的液體時，浮力大小跟液體的種類有關．

　　（3）當物體完全浸沒在水中時，物體上下表面所受壓力的差為 N．

　　答案：（1）A B．C；（2）A C．D （3）3

　　2．（2007廣東三明）在彈簧測力計下掛一圓柱體，從盛水的燒杯上方某一高度緩慢下降，圓柱體浸沒后繼續下降，直到圓柱體底面與燒杯底部接觸為止，如圖9所示是圓柱體下降過程中彈簧測力計讀數F隨圓柱體下降高度h變化的圖像（g=10N/kg）。求：

圖9

　　（1）分析圖像可知，圓柱體重力是________N；

　　（2）圓柱體浸沒在水中時，受到的浮力是______N；

　　（3）圓柱體的體積是_________m3；

　　（4）圓柱體的密度是_________kg/m3；

　　（5）分析圖像BC段，可得結論：物體浸沒液體之前，浸入液體的深度越深，受到的浮力越________（選填“大”或“小”）；

　　（6）分析圖像CD段，可得結論：__________________________________________。

　　答案：（1）12N （2） 8N （3） 8×10-4 （4）1．5×103 （5） 大 （6） 當物體全部浸沒在水中，物體受到的浮力不變。

　　五、實驗操作類

　　題型特征：此類試題通常以某個科學探究活動過程及步驟為考查背景，重點考查探究活動中一些關鍵操作步驟的注意事項，關鍵步驟中應注意觀察的物理現象。求解此類題型一般要求能熟練的把握一些探究實驗的步驟，平常物理學習中，一定要親自動手進行探究實驗，培養規范操作的習慣，對探究實驗的關鍵操作步驟建立一定的感性認識。同時，在探究實驗操作中要注意一些易錯的操作行為，應注意積累一些常見實驗操作故障的排除方法。

　　考點：液體壓強

　　例題9：通過學習，同學們知道了液體壓強的特點。在此基礎上，老師提出了這樣的問題：有兩只杯子，分別盛有清水和鹽水，但沒有標簽，你能否用壓強計將它們區別開？

圖10

　　（1）當壓強計的金屬盒在空氣中時，U形管兩邊的液面應當相平，而小明同學卻觀察到如圖10（a）所示的情景。出現這種情況的原因是：U形管左支管液面上方的氣壓______大氣壓（填“大于”、“小于”或“等于”）；調節的方法是：（　　）

　　A．將此時右邊支管中高出的液體倒出，B．取下軟管重新安裝

　　（2）小明再作圖10（b）所示的檢查。當用手指按壓（不論輕壓還是重壓）橡皮膜時，發現U形管兩邊液柱的高度幾乎不變化。出現這種情況的原因是：__________________________。

　　（3）壓強計調節正常后，小明將金屬盒先后浸入到兩杯液體中，如圖10（c）和（d）所示。他發現圖10（d）中U形管兩邊的液柱高度差較大，于是認為圖10（d）杯子中盛的是鹽水。①你認為，小明的結論是_________________（填“可靠的”或“不可靠的”）；②簡要說明理由：_________________。

　　分析：本題重點考查探究液體壓強特點的實驗過程。探究液體壓強特點的實驗中，需要借助壓強計，通過壓強計的U型管內左右頁面的高度差來判斷液體內部壓強的特點，因此壓強的氣密性的好環是實驗準確性的前提條件。本題主要以實驗中容易出現的實驗故障與現象為考察背景，著重考察學生的實驗操作技能。要解決本題，需要學生在日常實驗操作中逐步實驗現象的仔細觀察與經驗積累，不能背實驗，并助于學習實驗故障的排除方法。

　　答案：（1）大于B；（2）壓強計的氣密性不好；或壓強計金屬盒（或“軟管”）漏氣；或U形管與軟管連接不好；（3）不可靠的金屬盒（或“橡皮膜”）在兩種液體中的深度不同；或沒有控制金屬盒（或“橡皮膜”）在兩種液體（或“在液體”）中的深度（或“深度相同”）。

　　考點：浮沉條件

　　例題10（2008江蘇揚州）小明和小華利用如圖11所示的實驗器材，探究物體的浮沉條件，他們探究活動的過程如下：

圖11

　　（1）探究蠟塊的上浮條件

　　①測量蠟塊的重力

　　小明設計的方案：用彈簧測力計測出蠟塊的重力。

　　小華設計的方案：用天平測出蠟塊的質量，求出重力。

　　你支持 （小明/小華）的方案，理由是 。

　　②測量蠟塊受到的浮力。

　　小明在量筒中放入適量的水，把蠟塊放在水中浮在水面時，測出蠟塊排開水的體積，用阿基米德原理求出浮力。你認為上述操作用存在的問題是 。

　　③通過比較蠟塊的重力和受到的浮力，可知物體上浮的條件。

　　（2）探究蠟塊下沉的條件

　　①測量石塊的重力

　　用彈簧測力計測出石塊的重力

　　②測量石塊受到的浮力

　　小明利用量筒測出石塊浸沒水中排開水的體積，用阿基米德原理求出浮力。

　　小華依據另一種原理，采用不同的方法也測出了石塊受到的浮力，其方法是：

　　 。

　　通過比較蠟塊的重力和受到的浮力，可知物體下沉的條件。

　　分析：本題取材于教材中浮沉條件探究實驗，解題的關鍵是能夠正確理解浮沉條件的內容，重溫浮沉條件探究的過程與步驟。物體上浮時，重力小于浮力，為了便于實驗，采用蠟塊進行上浮的條件探究，此處最容易出的問題是忽視了彈簧測力的量程與分度值，由于蠟塊質量過小，彈簧測力計分度值過大，不能直接測出蠟塊的重力進而求得質量。實驗中第二個容易出現的錯誤是根據漂浮蠟塊排開液體的體積來測量蠟塊受到的浮力，漂浮在量筒中蠟塊排開水的體積小與蠟塊在水中上浮時的體積。下沉物體在水中受到的浮力還可以利用彈簧測力計采取差值法進行測量。

　　答案：（1）①小華 蠟塊的重力小于彈簧測力計的分度值無法直接精確測量（或蠟塊的重力小于彈簧測力計的分度值，或蠟塊的質量太小等） ②蠟塊沒有浸沒在水中（或測得的是蠟塊漂浮時的浮力） （2）將石塊浸沒水中時讀出彈簧測力計的示數算出浮力（或用石塊的重力減去石塊浸沒水中時彈簧測力計的讀數，或F浮=G物-F等）

　　中考實戰：

　　（2007江蘇淮安）小明同學利用砝碼、小桌、裝有沙子的容器等實驗器材，做“探究壓力作用的效果”實驗，如圖12甲所示。


　　（1）保持小桌對沙子的壓力不變，改變小桌與沙子的接觸面積，小明發現接觸面積越大，小桌陷入沙子越淺，說明壓力的作用效果與___________有關。

　　（2）保持小桌與沙子的接觸面積不變，改變小桌對沙子的壓力，小明發現壓力越大，小桌陷入沙子越深，說明壓力的作用效果與_____________有關。

　　（3）實驗過程中，壓力的作用效果是通過________________________________表現出來的．

　　（4）小明將小桌和砝碼又放到一塊木板上，如圖12乙所示，比較甲、乙兩種情況后，小明認為壓力的作用效果還與接觸面的材料有關，請對此結論作出簡要評價。

　　_______________________________________________________________________。

　　答案：（1）受力面積大小；（2）壓力大小；（3）桌子的桌腳陷入沙盤中的深度；（4）小明的結論不對，因為甲乙兩圖中，桌腳對沙子和木板接觸面的作用力（即壓力）是相同的，沙子和木板受到相同的壓力，由于沙子和木板的構成不同，木板形變不明顯，沙子較疏松，表面上看，桌腳對沙子作用效果明顯，但是沙子和木板兩者沒有在相同條件下進行材料的比較，所以得出與壓力作用效果與材料有關的結論是片面的。

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