Question

11．一个空的塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直地浸入水中，一次瓶口朝上（图甲），一次瓶口朝下（图乙），这两次药瓶在水里的位置相同．
（1）为什么每次橡皮膜都向内凹？哪一次凹进得更多？为什么？
（2）若图甲中瓶口距水面深度为5cm，求瓶口橡皮膜所受水的压强．
（3）若拿着乙图装置从楼下到楼上（或从山下到山上），你将会观察到橡皮膜的凹陷程度发生怎样的变化，并给出合理的解释．

Answer 1

分析 （1）液体压强的特点：
①液体内部朝各个方向都有压强，在同一深度，液体向各个方向的压强相等；
②液体的压强随深度的增加而增大；
③不同液体的压强还跟密度有关，深度一定时，液体的密度越大，压强越大；
（2）液体压强与液体的密度和深度有关，利用公式p=ρgh计算液体产生的压强；
（3）橡皮膜受到的压强等于水对橡皮膜的压强加上外界大气压强，根据大气压的变化可判断橡皮膜的凹陷程度．

解答 解：（1）液体内部朝各个方向都有压强，所以橡皮膜不论是朝上还是朝下都会向内凹；
在同种液体中，液体的压强随深度的增加而增大，所以橡皮膜朝下时，浸入液体的深度大，橡皮膜凹的更明显．
（2）瓶口距水面深度h=5cm=5×10^-2m，
则水瓶口橡皮膜所受水的压强p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×5×10^-2m=500Pa．
（3）橡皮膜凹陷程度变小．
因为大气压随高度的增加而减小，当从楼下到楼上（或从山下到山上），
加在水面的大气压减小，从而传到橡皮膜的压强变小，所以橡皮膜凹陷程度变小．
答：（1）液体内部朝各个方向都有压强，所以橡皮膜不论是朝上还是朝下都会向内凹；
在同种液体中，液体的压强随深度的增加而增大，所以橡皮膜朝下时，浸入液体的深度大，橡皮膜凹的更明显；
（2）瓶口橡皮膜所受水的压强为500Pa；
（3）橡皮膜凹陷程度变小．因为大气压随高度的增加而减小，加在水面的大气压减小，从而传到橡皮膜的压强变小，所以橡皮膜凹陷程度变小．

点评 本题考查了液体压强的特点和计算，熟记计算公式是解题的关键，同时考查了大气压与高度的关系，具有一定的综合性，但难度不大．