Question

【題目】李強是個善于觀察與思考的學(xué)生。

（1）他發(fā)現(xiàn)：家里洗菜池中裝滿水時，提起橡皮塞比較費力。說明：水對池底的橡皮塞有向下的壓強。圖甲實驗現(xiàn)象證明______________________。圖乙中一個兩端扎有橡皮膜的長方體塑料小桶分別水平、豎直放入水中，________________________現(xiàn)象進一步證明液體內(nèi)向各個方向都有壓強。

（2）圖丙中，若將蒙上橡皮膜的空金屬盒放在液體里，U形管左右兩側(cè)液面就會產(chǎn)生高度差，高度差的大小反映了薄膜所受__________________。若想用此儀器探究液體內(nèi)部壓強與深度的關(guān)系，如何進行實驗？

（3）李強同學(xué)利用微小壓強計探究出了在同種液體的同一深度，液體向各個方向的壓強_______，他想只要能夠計算出同一深度液體向下的壓強，則其它方向的壓強就可以知道了。于是他利用所學(xué)過的相關(guān)物理知識對液體內(nèi)部壓強的計算公式進行了推導(dǎo)。請通過以下提示將這個公式推導(dǎo)出來________。

如圖丁，設(shè)想在密度為ρ的液體中，液面下h處有一個水平放置的“平面”，平面上有一個長方體液柱，請推證液面下深度為h處液體壓強計算公式________。

（4）李強同學(xué)又想到生活中很多物體在水中會受到浮力，他再次仔細觀察圖乙中的實驗現(xiàn)象，明白了浮力產(chǎn)生的原因是：_____________________________________________________________。

（5）如圖所示的裝置，容器中間用隔板分成大小相同且互不相通的A，B兩部分，隔板下部有一圓孔用薄橡皮膜封閉。橡皮膜兩側(cè)壓強不相等時，會向壓強小的一側(cè)凸起。小可同學(xué)用該裝置做“探究液體壓強是否跟液體密度、液體深度有關(guān)”的實驗。請你針對該實驗裝置從實驗設(shè)計的合理性、實驗過程的可操作性、實驗結(jié)果的可靠性等方面寫出一條評估意見____________。

Answer 1

【答案】 液體對容器側(cè)壁有壓強（或?qū)懸后w內(nèi)部壓強隨深度的增加而增大） 橡皮膜都會向內(nèi)陷 液體壓強（或壓力）大小 多次改變橡皮膜在同種液體中的深度，觀察并比較每次的深度及相應(yīng)的U形管左右兩側(cè)液面的高度差 相等 ρhg 浸在液體中的物體，其上、下表面受到液體對它的壓力不同，且向上的壓力大于向下的壓力，壓力差即為浮力。 由于透過容器壁觀察橡皮膜的形變程度，對不透明液體，不便觀察；隔板無刻度，不易測準A、B兩側(cè)液體的深度；橡皮膜的彈性好壞，影響實驗效果；人眼觀察不能準確區(qū)分橡皮膜形變程度較小的差別等

【解析】（1）家里洗菜池中裝滿水時，提起橡皮塞比較費力。說明：水對池底的橡皮塞有向下的壓強。圖甲實驗現(xiàn)象證明液體內(nèi)部壓強隨深度的增加而增大。

圖乙中一個兩端扎有橡皮膜的長方體塑料小桶分別水平、豎直放入水中，橡皮膜向內(nèi)凹陷現(xiàn)象進一步證明液體內(nèi)向各個方向都有壓強。

（2）圖丙中，若將蒙上橡皮膜的空金屬盒放在液體里，U形管左右兩側(cè)液面就會產(chǎn)生高度差，高度差的大小反映了薄膜所受液體壓強大小。

用此儀器探究液體內(nèi)部壓強與深度的關(guān)系，可多次改變橡皮膜在同種液體中的深度，觀察并比較每次的深度及相應(yīng)的U形管左右兩側(cè)液面的高度差。

（3）李強同學(xué)利用微小壓強計探究出了在同種液體的同一深度，液體向各個方向的壓強相等。

液體壓強公式推導(dǎo)過程：。

（4）由圖乙可以看出，橡皮膜凹陷程度不同，說明浸在液體中的物體，其上、下表面受到液體對它的壓力不同，且向上的壓力大于向下的壓力，壓力差即為浮力。

（5）小可同學(xué)用該裝置做“探究液體壓強是否跟液體密度、液體深度有關(guān)”的實驗。由于透過容器壁觀察橡皮膜的形變程度，對不透明液體，不便觀察；隔板無刻度，不易測準A、B兩側(cè)液體的深度；橡皮膜的彈性好壞，影響實驗效果；人眼觀察不能準確區(qū)分橡皮膜形變程度較小的差別等因素，會影響實驗設(shè)計的合理性和實驗過程的可操作性。