Question

【題目】小明用玻璃杯、吸管、水等器材進行了如圖所示實驗，請你完成下列內容．
（1）如圖甲所示，把一根直吸管斜插入裝有水的玻璃杯中，吸管看起來彎折了，這是由于光的形成的，然后用手指堵住上端的管口，從水中提起吸管后發現吸管中存在一段水柱，且水不會流下來，如圖乙所示，這主要是由于水柱受到對它向上的作用．
（2）在吸管下端裝入適量的鋼珠，并用蠟封住吸管的下端使底部平整，然后讓它豎直漂浮在水中，如圖丙所示，測該吸管底面積為3×10﹣5m2 ， 浸入水中的深度為8×10﹣2m．（g取10N/kg） ①求吸管受到的浮力；
②把吸管拿出來并擦干，讓封結的一端朝下豎直放置的水平桌面上，如圖丁所示，求吸管對桌面的壓強．

Answer 1

【答案】
（1）折射；大氣壓
（2）解：①吸管浸在水中，排開水的體積V排=3×10﹣5m2×8×10﹣2m=2.4×10﹣6m3

因此吸管受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.4×10﹣6m3=2.4×10﹣2N．②因為漂浮，所以吸管的重力G=F浮=2.4×10﹣2N，

因此吸管對桌面的壓強P= = =800Pa

【解析】解：（1）①插入水中的吸管，由于吸管反射的光線從水中斜射入空氣中時，傳播方向發生了偏折，遠離法線，折射角大于入射角，所以看到吸管在水中的部分是向上彎折，此時看到的像是吸管的虛像．②當用手指堵住上端開口時，上端不再與大氣相通，下端受到大氣壓的作用，所以水不會從下端流出．
【考點精析】掌握壓強的大小及其計算和大氣壓強的存在是解答本題的根本，需要知道壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）；像液體一樣，在空氣的內部向各個方向也有壓強，這個壓強叫做大氣壓強，簡稱大氣壓． 大氣壓具有液體壓強的特點．馬德堡半球實驗是證明大氣壓存在的著名實驗，托里拆利實驗是測定大氣壓值的重要實驗．