Question

【題目】小剛在做“探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)找來一根長20cm的薄壁玻璃管、燒杯、刻度尺、質(zhì)量已知的細(xì)沙、適量的水和鹽水（已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（a）將玻璃管的一端扎上橡皮膜，豎直插入水中如圖甲所示，發(fā)現(xiàn)橡皮膜向上凸起，此現(xiàn)象說明_____。

（b）向玻璃管中分別裝入不同質(zhì)量的細(xì)沙，并豎直插入液體中，直至橡皮膜變平，如圖乙所示。

（c）用刻度尺測出每一次橡皮膜到液面的距離，記錄數(shù)據(jù)如下表：

（1）請你幫小剛將表格中數(shù)據(jù)填寫完整__________。

（2）要研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系應(yīng)選擇第_____組實(shí)驗(yàn)。

（3）分析1、2、3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：液體密度不變時(shí)，其內(nèi)部壓強(qiáng)與深度成_____。

（拓展）同組的小紅想利用這些器材測量某液體的密度：①她先將裝有一定量沙子的玻璃管豎直插入水中，讓玻璃管漂浮在水面上，用刻度尺測出玻璃管露出水面部分的長度h1； ②_____；則待測液體的密度為_____。（用測量的物理量表示）

Answer 1

【答案】 明液體內(nèi)部有向上的壓強(qiáng) 7.5 1、4 正比 再將這個(gè)裝有一定量沙子的玻璃管豎直插入待測液體中，讓玻璃管漂浮在水面上，用刻度尺測出玻璃管露出液面部分的長度h2 ρ液=×ρ水

【解析】（a）發(fā)現(xiàn)橡皮膜向上凸起，此現(xiàn)象說明液體內(nèi)部有向上的壓強(qiáng)。（1）橡皮膜在液體中受到的壓強(qiáng)為：p＝750Pa，根據(jù)p＝ρgh，故橡皮膜到液面的距離：h＝＝0.075m＝7.5cm；（2）要研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系，要控制液體的密度相同，故應(yīng)選擇第1、4組實(shí)驗(yàn)；（3）分析1、2、3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，可得出結(jié)論：橡皮膜在液體中受到的壓強(qiáng)與橡皮膜到液面的距離之比為一定值，故得出的結(jié)論是：液體密度不變時(shí)，其內(nèi)部壓強(qiáng)與深度成正比。【拓展】①她先將裝有一定量沙子的玻璃管豎直插入水中，讓玻璃管漂浮在水面上，用刻度尺測出玻璃管露出水面部分的長度h1；②再將這個(gè)裝有一定量沙子的玻璃管豎直插入待測液體中，讓玻璃管漂浮在水面上，用刻度尺測出玻璃管露出液面部分的長度h2玻璃管底部在水中的深度：h水＝20cm﹣h1；玻璃管底部受到水豎直處向上的壓力：F水＝p水S＝ρ水g（20cm﹣h1）﹣﹣﹣﹣﹣①；玻璃管底部在待測液體中的深度：h液＝20cm﹣h2；玻璃管底部受到液體豎直向上的壓力：F液＝p液S＝ρ液g（20cm﹣h2）﹣﹣﹣﹣﹣②，根據(jù)二力平衡原理，玻璃管受到向上壓力F＝G，故由①②得：ρ水g（20cm﹣h1）＝ρ液g（20cm﹣h2），待測液體的密度為：ρ液＝×ρ水。