Question

【題目】小明用電子秤、薄壁柱形容器（底面積為100cm2）、合金塊、氣球（質(zhì)量忽略不計(jì)）、細(xì)線（質(zhì)量和體積忽略不計(jì)）、水進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究，它的操作步驟如圖。

①將電子秤放在水平臺上，測出合金的質(zhì)量，如圖a。

②在電子秤上放置好柱形容器，向其中裝入部分水，如圖b

③將合金塊與氣球用細(xì)線連接起來，用手拉著細(xì)線使它們逐漸進(jìn)入水中，如圖c、d、e、f。

請根據(jù)相關(guān)信息，回答如下問題

（1）實(shí)驗(yàn)中可以用氣球的體積大小來反映氣體受到液體壓強(qiáng)的大小，這樣的研究方法稱之為______（選填“轉(zhuǎn)換法”“控制變量法”）。根據(jù)示意圖d、e、f。說明液體亞強(qiáng)大小與_________有關(guān)。

（2）從示意圖d到f，氣球受到的浮力在________（選填“變大”“變小”“不變”），說明浮力的大小與_____________________有關(guān)。

（3）根據(jù)相關(guān)信息，可知合金塊的體積為________cm3，合金塊的密度為________kg/m3.

（4）從示意圖d到f，水對容器底部的壓強(qiáng)的變化量為______Pa。

（5）若示意圖f中的氣球緩慢向外漏氣，手對細(xì)繩的拉力將______（選填“變大”“變小”“不變”）。

Answer 1

【答案】轉(zhuǎn)換法 深度 變小 排開液體的體積 10 5×103 14 變大

【解析】

（1）物理學(xué)中對于一些看不見、摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識，或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法；用氣球的體積大小來反映氣體受到液體壓強(qiáng)的大小，應(yīng)用了此方法；

（2）由圖知從示意圖d到f，臺秤示數(shù)減小，浮力減小，從而得出影響浮力的因素；

（3）由bc得出排開水的質(zhì)量，再求出排開水的體積也就是物體的體積，根據(jù)得出合金的密度；

（4）由d到f求出增加的壓力，結(jié)合受力面積算出增加的壓強(qiáng)；

（5）若示意圖f中的氣球緩慢向外漏氣，根據(jù)排開水的體積大小，判斷出浮力的變化，根據(jù)平衡力的知識判斷手對細(xì)繩的拉力的變化。

（1）實(shí)驗(yàn)中用氣球的體積大小反映液體壓強(qiáng)的大小，是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用；

根據(jù)圖d、e、f知，深度增加，氣球的體積逐漸減小，說明受到的壓強(qiáng)逐漸增大，可以說明液體壓強(qiáng)大小隨深度的增加而增加，即液體的壓強(qiáng)與深度有關(guān)；

（2）從示意圖d到f，氣球體積減小，排開水的質(zhì)量減小，臺秤示數(shù)減小，說明氣球受到的浮力減小，故浮力的大小與排開液體的體積有關(guān)。

（3）由bc得出排開水的質(zhì)量為m排=1010g-1000g=10g，

根據(jù)得，排開水的體積，即合金塊的體積：

；

圖a得，物體的質(zhì)量為50g；

則合金的密度為：；

（4）由d到f知臺秤示數(shù)增加了：△m=1030g-1016g=14g=0.014kg；

增加的壓力：△F=△G=△mg=0.014kg×10N/kg=0.14N，

增加的壓強(qiáng)：。

（5）若示意圖f中的氣球緩慢向外漏氣，氣球體積減小，排開水的體積變小，根據(jù)F浮=ρ液gV排知浮力減小，根據(jù)F=G-F浮知，手對細(xì)繩的拉力將變大。