Question

【題目】如圖所示，一根粗細(xì)均勻兩端開口的玻璃管，下端套上橡皮膜（圖1甲）．
（1）將玻璃管豎直且緩慢地插入水中（圖乙），橡皮膜距水面越深，發(fā)現(xiàn)橡皮膜向上凸起幅度越大，說明深度越大，水的壓強(qiáng)越 ．
（2）當(dāng)橡皮膜距水面深度為h時(shí)，固定豎直插入的玻璃管，然后緩慢地向管內(nèi)注水，當(dāng)管內(nèi)水柱深度小于h時(shí)，橡皮膜總是向上凸起，說明燒杯中的水對橡皮膜向上的壓力F杯（選填“大于”、“小于”或“等于”）管內(nèi)水柱對橡皮膜向下的壓力F管 ．
（3）當(dāng)管內(nèi)水柱深度等于h時(shí)，橡皮膜的形狀又變?yōu)榕c玻璃管口平齊，如圖丁所示，說明F杯（選填“大于”、“小于”或“等于”）F管 ． 若玻璃管的橫截面積為S、水的密度為ρ，則F管= ， 在h深處水產(chǎn)生的壓強(qiáng)p= ．
（4）【拓展】往玻璃管內(nèi)緩慢加入的是另外的待測液體直到薄膜變平為止，測出薄膜到水面和液面的距離分別如圖所示（已知ρ水=1.0×103kg/m3），則待測液體的密度ρ液=kg/m3 ．

Answer 1

【答案】
（1）大
（2）小于
（3）等于；ρghS；ρgh
（4）1.2×103
【解析】解：（1）橡皮膜距水面越深，發(fā)現(xiàn)橡皮膜向上凸起幅度越大，說明深度越大，水的壓強(qiáng)越大；（2）橡皮膜總是向上凸起，說明燒杯中的水對橡皮膜向上的壓力F杯大于管內(nèi)水柱對橡皮膜向下的壓力F管；（3）①橡皮膜變平時(shí)，說明橡皮膜受到向上和向下的壓力相等，即F杯=F管；②管內(nèi)水柱對橡皮膜向下的壓力：F管=G=mg=ρVg=ρShg=ρghS；③在h深處水產(chǎn)生的壓力：F杯=F管=ρghS， 由壓強(qiáng)定義式可得，h深度的水對橡皮膜產(chǎn)生的壓強(qiáng)：p= = =ρgh；（4）由圖知：橡皮膜剛好變平時(shí)h水=11cm﹣5cm=6cm=0.06m，h液=10cm﹣5cm=5cm=0.05m，則水產(chǎn)生的壓強(qiáng)與液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)相同，即p液=p水 ，
所以有：ρ液gh液=ρ水gh水 ， 則ρ液= = =1.2×103kg/m3 ．
所以答案是：（1）大；（2）大于；（3）等于；ρghS；ρgh；1.2×103 ．
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用探究液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，掌握液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)：(液體內(nèi)部壓強(qiáng)的產(chǎn)生是因?yàn)橐后w具有重力，同時(shí)具有流動(dòng)性．)液體內(nèi)部朝各個(gè)方向都有壓強(qiáng)；液體內(nèi)部的壓強(qiáng)只與液體的密度和液體的深度有關(guān)，與液體的質(zhì)量、體積無關(guān)即可以解答此題．