Question

【題目】小明用刻度尺、兩端開口的玻璃管、橡皮膜和水等器材測鹽水的密度，操作步驟如下：

①將玻璃管的一端扎上橡皮膜并倒入水，出現圖甲所示的現象，說明水對 ____有壓強．

②用刻度尺測出玻璃管中水柱的高度為h1(如圖甲所示)．

③將玻璃管緩慢插入裝有鹽水的燒杯中，直到橡皮膜表面與水平面相平，測出管底到鹽水液面的高度為h2(如圖乙所示)．

(1)用小明測得的物理量推導出鹽水密度的表達式為ρ鹽水= _____(水的密度用ρ水表示)．

(2)分析實驗過程，小明測得的鹽水密度值比真實值偏 _____，這主要是操作中的第 ____步造成的．

Answer 1

【答案】 容器底部 h1/h2ρ水 大 ②

【解析】①玻璃管中不倒入水時，橡皮膜是平的．倒入水后，其向下突起，說明水對其有一個向下的壓強．
（1）當橡皮膜的表面相平時，鹽水對其向上的壓強與水對其向下的壓強相等．即：p鹽=p水．利用測得的鹽水的深度h2和其密度ρ鹽，表示出p鹽；即：p鹽=ρ鹽gh2．同理表示出p水，即：p水=ρ水gh1．兩者相等即：ρ鹽gh2=ρ水gh1．由此可以求得鹽水的密度：．
（2）根據圖示的h1、h2的測量過程可知，甲圖中底部的橡皮膜裝的水在乙圖中被擠壓上去，那么乙中液面上升高度是小于甲中橡皮膜被擠壓上去的高度的，因為甲中橡皮膜的橫截面積小于玻璃管橫截面積，橡皮膜中的水體積一定，那么水上升高度就小．所以h1應該在圖乙中測，h1是玻璃管底部到玻璃管中液面的距離，所以本實驗中，小明測出的h1的值比真實值大，h2是對的，所以導致了的結果偏大．
故答案為：①容器底部；（1）；（2）大；②．