Question

【题目】如图所示，一根粗细均匀两端开口的玻璃管，下端套上橡皮膜（图1甲）．
（1）将玻璃管竖直且缓慢地插入水中（图乙），橡皮膜距水面越深，发现橡皮膜向上凸起幅度越大，说明深度越大，水的压强越 ．
（2）当橡皮膜距水面深度为h时，固定竖直插入的玻璃管，然后缓慢地向管内注水，当管内水柱深度小于h时，橡皮膜总是向上凸起，说明烧杯中的水对橡皮膜向上的压力F杯（选填“大于”、“小于”或“等于”）管内水柱对橡皮膜向下的压力F管 ．
（3）当管内水柱深度等于h时，橡皮膜的形状又变为与玻璃管口平齐，如图丁所示，说明F杯（选填“大于”、“小于”或“等于”）F管 ． 若玻璃管的横截面积为S、水的密度为ρ，则F管= ， 在h深处水产生的压强p= ．
（4）【拓展】往玻璃管内缓慢加入的是另外的待测液体直到薄膜变平为止，测出薄膜到水面和液面的距离分别如图所示（已知ρ水=1.0×103kg/m3），则待测液体的密度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，发现橡皮膜向上凸起幅度越大，说明深度越大，水的压强越大；（2）橡皮膜总是向上凸起，说明烧杯中的水对橡皮膜向上的压力F杯大于管内水柱对橡皮膜向下的压力F管；（3）①橡皮膜变平时，说明橡皮膜受到向上和向下的压力相等，即F杯=F管；②管内水柱对橡皮膜向下的压力：F管=G=mg=ρVg=ρShg=ρghS；③在h深处水产生的压力：F杯=F管=ρghS， 由压强定义式可得，h深度的水对橡皮膜产生的压强：p= = =ρgh；（4）由图知：橡皮膜刚好变平时h水=11cm﹣5cm=6cm=0.06m，h液=10cm﹣5cm=5cm=0.05m，则水产生的压强与液体产生的压强相同，即p液=p水 ，
所以有：ρ液gh液=ρ水gh水 ， 则ρ液= = =1.2×103kg/m3 ．
所以答案是：（1）大；（2）大于；（3）等于；ρghS；ρgh；1.2×103 ．
【考点精析】通过灵活运用探究液体压强的特点实验，掌握液体内部压强的特点：(液体内部压强的产生是因为液体具有重力，同时具有流动性．)液体内部朝各个方向都有压强；液体内部的压强只与液体的密度和液体的深度有关，与液体的质量、体积无关即可以解答此题．