Question

講評習題時，老師作了如圖所示的演示實驗．善于動腦動手的陳成同學，當即頓悟到對此裝置稍作改進就可以粗略地測出其他液體的密度．
（1）這個演示實驗的原理是塑料片受到管內水的向

下的

壓強和管外水的

向上的壓強相等

．
（2）陳成要對這套裝置進行簡易改進，問需要什么器材？把它固定在何處？
（3）幫助陳成推導出待測液體密度的數學表達式．

Answer 1

分析：由紙片的平衡可以找出相應的壓強（壓力），由內外壓強的關系可以找到實驗原理，用壓強表達式，可以得出密度表達式．

解答：解：（1）塑料片之所以靜止是因為受壓強平衡，而與它接觸的液體有兩個，一個是外部的水，另一個為管內的液體，它們產生的壓強彼此平衡，即可使塑料片靜止，管內的壓強為向下的，水的壓強為向上的．故答案為：下的，向上的壓強相等．
（2）當塑料片平衡時，我們知道內外壓強應該是相等的，即ρ_水gh_水=ρ_液gh_液，水的密度可以為是已知，則只需要得到內外高度值就可以求出內部液體的密度，故只需要一張刻度紙和透明膠帶，把刻度紙用透明膠帶粘在玻璃管外側，零刻度對準管的下邊緣即可．
（3）由p_水=p_液得ρ_水gh_水=ρ_液gh_液
所以液體密度的表達式為：
ρ_液=

ρ水h水

hi液

故答案為：（1）下的，向上的壓強相等；
（2）需要一張刻度紙和透明膠帶，把刻度紙用透明膠帶粘在玻璃管外側，零刻度對準管的下邊緣；
（3）液體密度表達式為：ρ_液=

ρ水h水

hi液

點評：本題為探究題，要求我們能學以致用，平時學習中也要注意積累相應的探究知識．