初中物理壓強實驗題庫及詳細解答一、引言壓強是初中物理力學板塊的核心概念之一，涉及壓力的作用效果、液體壓強、大氣壓強、流體壓強與流速關(guān)系四大類實驗。這些實驗不僅是中考的重點（占力學實驗分值的40%以上），也是培養(yǎng)學生控制變量法、轉(zhuǎn)換法等科學思維的重要載體。本文將系統(tǒng)梳理壓強實驗的實驗目的、器材、步驟、結(jié)論及易錯點，并配套針對性習題，幫助學生夯實基礎、提升實驗題解題能力。二、實驗分類詳解**實驗1：探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)**1.實驗目的探究壓力的作用效果與壓力大小、受力面積的關(guān)系。2.實驗器材小桌（桌面面積大，桌腿面積?。?、海綿（或泡沫塑料）、砝碼、刻度尺。3.實驗步驟（控制變量法）（1）探究壓力作用效果與受力面積的關(guān)系將小桌桌面朝下放在海綿上（受力面積為桌面面積\(S_1\)），在桌面放1個砝碼，觀察海綿的凹陷程度（記為甲圖）；將小桌桌腿朝下放在海綿上（受力面積為桌腿面積\(S_2\)，\(S_2<S_1\)），保持砝碼數(shù)量不變，觀察海綿的凹陷程度（記為乙圖）。（2）探究壓力作用效果與壓力大小的關(guān)系保持小桌桌腿朝下（受力面積\(S_2\)不變），在桌面放1個砝碼，觀察海綿凹陷程度（乙圖）；增加砝碼數(shù)量（壓力增大），觀察海綿凹陷程度（記為丙圖）。4.數(shù)據(jù)記錄與分析（轉(zhuǎn)換法：用“海綿凹陷程度”反映壓力作用效果）實驗序號壓力大小（砝碼數(shù)量）受力面積（桌面/桌腿）海綿凹陷程度甲1個砝碼大（桌面）較小乙1個砝碼?。ㄗ劳龋┹^大丙2個砝碼?。ㄗ劳龋└?.實驗結(jié)論壓力的作用效果與壓力大小和受力面積有關(guān)：當受力面積不變時，壓力越大，壓力作用效果越明顯；當壓力不變時，受力面積越小，壓力作用效果越明顯。6.易錯點與注意事項海綿的選擇原因：海綿的形變明顯，能直觀反映壓力的作用效果（不能用硬桌面，因為形變不明顯）；受力面積的判斷：是物體與接觸面的接觸面積（如小桌桌腿朝下時，受力面積是桌腿的面積，不是桌面的面積）；控制變量法的應用：探究壓力作用效果與受力面積的關(guān)系時，必須保持壓力大小不變；探究與壓力大小的關(guān)系時，必須保持受力面積不變。配套習題1.實驗中用“海綿凹陷程度”反映壓力作用效果，這是轉(zhuǎn)換法（填實驗方法）。2.要探究壓力作用效果與受力面積的關(guān)系，應選擇甲、乙（填實驗序號）；要探究與壓力大小的關(guān)系，應選擇乙、丙（填實驗序號）。3.若甲圖中海綿凹陷程度比乙圖小，說明當壓力相同時，受力面積越大，壓力作用效果越不明顯。**實驗2：探究液體內(nèi)部壓強的特點**1.實驗目的探究液體內(nèi)部壓強與深度、液體密度、方向的關(guān)系。2.實驗器材U形管壓強計（核心器材）、盛水的燒杯、盛鹽水的燒杯、刻度尺、探頭。3.實驗步驟（控制變量法）（1）檢查U形管壓強計的氣密性：用手按壓探頭的橡皮膜，若U形管兩側(cè)液面出現(xiàn)高度差，且松手后液面差消失，說明氣密性良好。（2）探究液體壓強與方向的關(guān)系：將探頭放入水中同一深度（如5cm），改變探頭的方向（向上、向下、水平），記錄U形管兩側(cè)的液面差。（3）探究液體壓強與深度的關(guān)系：保持探頭方向不變（如水平），將探頭從水中淺處慢慢放入深處（如從2cm到10cm），記錄不同深度對應的液面差。（4）探究液體壓強與液體密度的關(guān)系：保持探頭深度（如5cm）和方向不變，將探頭從水中放入鹽水中，記錄液面差。4.數(shù)據(jù)記錄與分析（轉(zhuǎn)換法：用“U形管液面差”反映液體壓強大小）實驗序號液體種類探頭深度（cm）探頭方向U形管液面差（cm）1水5向上32水5向下33水5水平34水10水平65鹽水5水平45.實驗結(jié)論液體內(nèi)部壓強的特點：液體內(nèi)部向各個方向都有壓強；同一深度，液體向各個方向的壓強相等（實驗1、2、3）；液體壓強隨深度增加而增大（實驗3、4）；同一深度，液體密度越大，壓強越大（實驗3、5）。6.易錯點與注意事項U形管壓強計的原理：橡皮膜受到壓力時，膜內(nèi)氣體壓強增大，將液體壓入另一側(cè)，液面差越大，說明液體壓強越大（不是直接測量壓強，而是反映壓強大?。簧疃鹊亩x：液體內(nèi)部某點到液面的垂直距離（不是到容器底部的距離，也不是沿管壁的長度）；避免探頭接觸容器壁：若探頭碰到容器壁，會導致測量的壓強偏大（容器壁對探頭有額外壓力）；液體密度的影響：探究密度對壓強的影響時，必須保持深度和方向不變（如實驗3、5中，深度都是5cm，方向都是水平）。配套習題1.U形管壓強計是通過兩側(cè)液面高度差來反映液體壓強大小的（填物理量）。2.探究液體壓強與深度的關(guān)系時，應保持液體密度和探頭方向不變（填變量）。3.將探頭放入水中，深度從5cm增加到10cm，U形管液面差從3cm增大到6cm，說明液體壓強隨深度增加而增大。4.同一深度，鹽水的液面差比水大，說明同一深度，液體密度越大，壓強越大。**實驗3：測量大氣壓強的值（托里拆利實驗）**1.實驗目的測量大氣壓強的數(shù)值。2.實驗器材長約1m的玻璃管（一端封閉）、水銀槽、水銀、刻度尺、橡皮塞。3.實驗步驟（1）將玻璃管裝滿水銀（目的：排盡管內(nèi)空氣），用橡皮塞堵住管口，倒立在水銀槽中。（2）松開橡皮塞，待水銀柱穩(wěn)定后，用刻度尺測量水銀柱的高度（從水銀槽液面到玻璃管內(nèi)水銀面的垂直距離）。4.實驗現(xiàn)象與結(jié)論現(xiàn)象：玻璃管內(nèi)水銀柱下降，最終穩(wěn)定在約760mm（標準大氣壓下）；結(jié)論：大氣壓強等于水銀柱產(chǎn)生的壓強，即\(p_0=\rho_{\text{水銀}}gh\)（\(\rho_{\text{水銀}}=13.6\times10^3\text{kg/m}^3\)，\(g=9.8\text{N/kg}\)，\(h=0.76\text{m}\)，計算得\(p_0\approx1.01\times10^5\text{Pa}\)）。5.易錯點與注意事項管內(nèi)空氣的影響：若玻璃管內(nèi)有空氣，會導致測量結(jié)果偏小（管內(nèi)空氣會對水銀柱產(chǎn)生向下的壓強，抵消部分大氣壓）；玻璃管的要求：玻璃管必須足夠長（至少超過760mm），否則水銀柱無法下降到穩(wěn)定高度；玻璃管粗細的影響：玻璃管的粗細（內(nèi)徑）不影響水銀柱高度（因為壓強只與水銀柱的高度有關(guān)，與橫截面積無關(guān)）；玻璃管傾斜的影響：玻璃管傾斜時，水銀柱的長度增加（因為管傾斜后，水銀柱需要更長的長度才能平衡大氣壓），但高度不變（高度由大氣壓決定）。6.拓展：大氣壓強的生活應用吸盤掛鉤（排出吸盤內(nèi)空氣，大氣壓將吸盤壓在墻上）；吸管吸飲料（吸管內(nèi)空氣被吸走，大氣壓將飲料壓入吸管）；鋼筆吸墨水（同理，擠壓鋼筆膽排出空氣，大氣壓將墨水壓入膽內(nèi)）。配套習題1.托里拆利實驗中，玻璃管內(nèi)水銀柱上方是真空（填“空氣”或“真空”）。2.若玻璃管內(nèi)有空氣，測量的大氣壓強值會偏?。ㄌ睢捌蟆被颉捌　保?.實驗中，玻璃管傾斜時，水銀柱的高度不變（填“變大”“變小”或“不變”），長度變大（填“變大”“變小”或“不變”）。4.標準大氣壓下，水銀柱高度約為760mm（填數(shù)值），對應的大氣壓強約為1.01×10?Pa（填數(shù)值）。**實驗4：探究流體壓強與流速的關(guān)系**1.實驗目的探究流體（氣體、液體）壓強與流速的關(guān)系。2.實驗器材硬幣、紙條（2張）、乒乓球、漏斗、吸管。3.實驗步驟與現(xiàn)象（1）硬幣跳高實驗：將硬幣放在桌面邊緣，用嘴對著硬幣上方吹氣，硬幣會跳起（現(xiàn)象）；（2）紙條靠攏實驗：將兩張紙條平行懸掛，用嘴對著紙條中間吹氣，紙條會向中間靠攏（現(xiàn)象）；（3）漏斗吹乒乓球?qū)嶒灒簩⑵古仪蚍旁诼┒废路?，用嘴對著漏斗口吹氣，乒乓球不會掉下來（現(xiàn)象）。4.實驗結(jié)論流體的壓強與流速的關(guān)系：流速越大，壓強越??；流速越小，壓強越大（核心結(jié)論）。5.現(xiàn)象解釋（以紙條靠攏實驗為例）紙條中間：空氣流速大（吹氣導致），壓強小；紙條外側(cè)：空氣流速?。ㄎ词艽禋庥绊懀?，壓強大；外側(cè)壓強大于內(nèi)側(cè)壓強，紙條被“壓”向中間。6.易錯點與注意事項“流體”的定義：包括氣體（如空氣）和液體（如水），實驗中要明確研究的是哪種流體；流速的判斷：吹氣的位置流速大（如硬幣上方、紙條中間），未吹氣的位置流速?。簧顟寐?lián)系：飛機機翼（上方流速大，壓強小；下方流速小，壓強大，產(chǎn)生升力）、汽車尾翼（防止翻車，原理與機翼相反）、吸塵器（內(nèi)部流速大，壓強小，灰塵被吸入）。配套習題1.紙條靠攏實驗中，對著中間吹氣，中間流速大，壓強小，外側(cè)流速小，壓強大，所以紙條靠攏（填“大”或“小”）。2.硬幣跳高實驗中，硬幣上方流速大，壓強小，下方流速小，壓強大，下方壓強大于上方壓強，硬幣跳起（填“大”或“小”）。3.飛機機翼的形狀是上凸下平（填“上凸下平”或“上平下凸”），飛行時，機翼上方空氣流速大，壓強小，下方流速小，壓強大，從而產(chǎn)生升力（填力的名稱）。4.吸塵器的工作原理是內(nèi)部空氣流速大，壓強小，外界大氣壓將灰塵壓入吸塵器（填原理）。三、綜合實驗題（中考真題改編）題目某同學用如圖所示的裝置探究壓力的作用效果，已知小桌質(zhì)量為\(m_1\)，砝碼質(zhì)量為\(m_2\)，桌面面積為\(S_1\)，桌腿面積為\(S_2\)（\(S_1>S_2\)）。（1）實驗中用海綿凹陷程度反映壓力的作用效果（填物理量）；（2）要探究壓力作用效果與受力面積的關(guān)系，應選擇甲、乙（填“甲”“乙”“丙”）圖，實驗中保持壓力不變，改變受力面積（填變量）；（3）要探究壓力作用效果與壓力大小的關(guān)系，應選擇乙、丙（填“甲”“乙”“丙”）圖，實驗中保持受力面積不變，改變壓力（填變量）；（4）若甲圖中海綿凹陷程度比乙圖小，說明當壓力相同時，受力面積越大，壓力作用效果越不明顯（填結(jié)論）；（5）若丙圖中砝碼數(shù)量增加，海綿凹陷程度增大，說明當受力面積相同時，壓力越大，壓力作用效果越明顯（填結(jié)論）。答案（1）海綿凹陷程度；（2）甲、乙；壓力；受力面積；（3）乙、丙；受力面積；壓力；（4）當壓力相同時，受力面積越大，壓力作用效果越不明顯；（5）當受力面積相同時，壓力越大，壓力作用效果越明顯。四、壓強實驗核心方法總結(jié)實驗方法應用場景舉例控制變量法探究多個變量對實驗結(jié)果的影響探究壓力作用效果與壓力、受力面積的關(guān)系；探究液體壓強與深度、密度的關(guān)系轉(zhuǎn)換法將不易測量的物理量轉(zhuǎn)換為易測量的物理量用“海綿凹陷程度”反映壓力作用效果；用“U形管液面差”反映液體壓強大?。挥谩坝矌盘稹薄凹垪l靠攏”反映流體壓強與流速的關(guān)系五、生活中的壓強應用實例現(xiàn)象原理書包帶加寬增大受力面積，減小壓力作用效果菜刀磨鋒利減小受力面積，增大壓力作用效果潛水服（深海潛水）液體壓強隨深度增加而增大，需要抗壓材料飛機機翼流體流速越大，壓強越?。óa(chǎn)生升力）吸塵器內(nèi)部流速大