[题目]小明用一根粗细均匀两端开口的薄玻璃管.薄橡皮膜.刻度尺.烧杯和水(已知p水=1.0×103kg/m3).来测量某种液体的密度.实验过程如下:①将玻璃管的一段用细线扎好②将玻璃管扎有薄膜的一端逐渐插入装有水的烧杯中③往玻璃管内缓慢加入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为h1和h2④计算待测液体的密度ρ液� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】小明用一根粗细均匀两端开口的薄玻璃管、薄橡皮膜、刻度尺、烧杯和水（已知p水=1.0×103kg/m3），来测量某种液体的密度.实验过程如下：

①将玻璃管的一段用细线扎好

②将玻璃管扎有薄膜的一端逐渐插入装有水的烧杯中

③往玻璃管内缓慢加入待测液体直到薄膜变平为止（如图所示）测出薄膜到水面和液面的距离分别为h1和h2

④计算待测液体的密度ρ液

回答下列问题：

（1）小明将玻璃管扎有薄膜的一端插入水中，薄膜向上凸起，说明___；玻璃管浸入水中越深，薄膜向上凸起程度___；（选填“越大”、“越小”或“不变”）

（2）收集实验数据；

（3）待测液体的密度ρ液=___kg/m3；

（4）若要增大该装置的测量范围，请你给出一条合理化建议___；

（5）已知玻璃管的横截面积为5cm2、质量为20g，厚度忽略不计．当薄膜变平后小明松开手，玻璃管将___ 选填“向上”或“向下”）运动；玻璃管静止后，薄膜到水面的距离为___cm.

【答案】液体内部向上有压强越大用密度更大的液体代替水向下 10

【解析】（1）当将一端扎有橡皮薄膜的玻璃管浸入水中，橡皮膜向上凸进，说明水内部有向上的压强；由于压强的大小和深度有关，深度越大，压强越大，所以，当增大玻璃管浸入水中的深度，橡皮膜受到水的压强变大，故向上凸起的程度将变大；

（3）当薄膜变平时，即玻璃管内外压强相等时，由图知道，此时h1 =6cm=0.06m，h2=5cm=0.05m，所以ρ液 gh2 =ρ水 gh1，故解得待测液体的密度是：ρ液 =ρ水h1/h2=1.0×103kg/m3×0.06m/0.05m=1.2×103 kg/m3 ；

（4）如果要增大该装置的测量范围，需要让小筒在没有放入液体前浸入水中的体积减小，由F浮=ρ液gV排知道，要想使排开液体的体积减小，可以增大大筒中液体的密度，例如用密度更大的液体代替水；

（5）根据题意知道，玻璃管的重力是：G管=m管g=0.02kg×10N/kg=0.2N，

玻璃管内液体的体积是：V液=V容=Sh2 =5cm2×5cm=25cm3 =2.5×10-5 m3，

液体的重力是：G液=m液g=ρ液V液 g=1.2×103 kg/m3 ×2.5×10-5 m3×10N/kg=0.3N，

玻璃管与液体的总重力是：G总=G管+G液=0.2N+0.3N=0.5N；

此时，此时玻璃管排开水的体积是：V排1 =5cm2 ×6cm=30cm3 =3×10-5 m3 ，

玻璃管受到的浮力是：F浮1=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×3×10-5 m3 =0.3N＜G总，所以，玻璃管将向下运动。

当玻璃管静止时，F浮2 =G总=0.5N；即ρ水gV排2 =0.5N，即玻璃管排开水的体积是：V排2 =0.5×10-4 m3 =50cm3 ，

所以，薄膜到水面的距离是：h=V排2/S=50cm3/5cm2=10cm。

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