Question

7．老師用圖甲裝置演示浮力產(chǎn)生的原因：一個上下兩端開口的玻璃管，在上、下開口處蒙上了繃緊程度相同的橡皮膜，將其置于乙圖的水中，上面的橡皮膜由于水壓的作用形變?nèi)鐖D乙．
（1）請在圖乙中大致畫出此時下面的橡皮膜的形變情況（要能反映出此時位置的水壓的方向和大�。�．

由此小宇明白了浮力是由于浸在水中的物體受到水對物體的上下表面壓力差產(chǎn)生的．
（2）小宇認為，如將一長方體A分別如圖丙和圖丁放置在水中，水對物體上、下表面的壓力差肯定是不相等的，圖丁中水對物體上下表面壓力差應(yīng)該較大．請你幫小宇設(shè)計一個實驗驗證她的猜想．
①需要的實驗器材：刻度尺
②簡要的實驗步驟：（1）利用刻度尺分別測出A的長、寬、高，求出每個面的面積；
（2）把物體放入水中，測量出上下表面的深度；
（3）改變物體的放置的角度，分別測出上下表面的深度；
③判斷依據(jù)：為△F=F_向上-F_向下=p_向上s-p_向下s=ρgh_下s-ρgh_上s=ρgLs=ρgV．

Answer 1

分析 （1）液體對容器底和容器壁都有壓強，液體內(nèi)部向各個方向都有壓強，液體內(nèi)部壓強隨深度的增加而增大，在同一深度，液體內(nèi)部向各個方向的壓強相等，不同液體內(nèi)部的壓強還與液體的密度有關(guān)；故橡皮膜的形狀由玻璃管所受的液體壓強大小決定．
（2）浸入液體中的物體受到上下表面的壓力差為浮力；根據(jù)公式p=ρgh可以求出物體A上表面和下表面受到的壓強，根據(jù)公式p=FS可以求出A上面表面的壓力，從而求出壓力差．

解答 解：
（1）由于液體內(nèi)部壓強隨著深度的增加而增大，故下端的玻璃管浸入液體的深度大，其所受的液體壓強大，上端所受的液體內(nèi)部壓強�。�故據(jù)此分析可得答案，見下圖：
；
（2）由p=ρgh可以求出物體A上表面和下表面受到的壓強，根據(jù)公式p=FS可以求出A上面表面的壓力，從而求出壓力差．
實驗器材：刻度尺；
實驗步驟：①利用刻度尺分別測出A的長、寬、高，求出每個面的面積；
②把物體放入水中，測量出上下表面的深度；
③改變物體的放置的角度，分別測出上下表面的深度．
判斷依據(jù)：根據(jù)公式水對正方體的上下表面壓力差為△F=F_向上-F_向下=p_向上s-p_向下s=ρgh_下s-ρgh_上s=ρgLs=ρgV，物體A放在水中，深度不同，水對A的上下表面壓力差都等于ρgV．
故答案為：（1）如圖；（2）見解答．

點評 本題考查了學生對液體特點的掌握和運用，屬于基礎(chǔ)知識的考查．