Question

如圖所示，夏天當容器中的水溫上升時，若忽略其他因素，只考慮水的熱膨脹，則水對容器底部的壓強      （填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

【答案】分析：水溫上升時，水的體積增大（深度增大）、質量不變，密度減小，所以不能用公式p=ρgh分析容器底受到的壓強變化；
如果是上下一樣粗細的直壁容器，所以水對容器底的壓力F=ps=ρghs=ρgv=mg，水對容器底的壓強p==，由題知，忽略其他因素，只考慮水的熱膨脹，所以容器的底面積不變；又因為質量是物體的屬性，不隨物體溫度的變化而變化，由此分析水對容器底的壓強是否變化．
但是這是瓶肚部分的液體也受熱膨脹，會使瓶頸部分的液柱升的更高，所以壓強會變大
解答：解：∵p=，
∴F=ps，
假設容器是上下一樣粗細的直壁容器，
∴水對容器底的壓力：
F=ps=ρghs=ρgv=mg，
水對容器底的壓強：
p==，
∵容器的容積不隨溫度而變化，
∴容器的底面積不變，
∵忽略其他因素，只考慮水的熱膨脹，質量是物體的屬性，不隨物體溫度的變化而變化，
∴水的質量不變，
由以上分析可知，水溫度上升時對容器底的壓強不變．
但是這是瓶肚部分的液體也受熱膨脹，會使瓶頸部分的液柱升的更高，所以壓強會變大．
故答案為：變大．
點評：本題易錯點：水溫度上升時只考慮熱膨脹對深度的影響，忽略熱膨脹對水的密度的影響．