Question

【題目】小薇同學制作了如圖1所示的探頭進行了液體壓強和浮力的綜合探究。

（1）緊密蒙在探頭下端的橡皮膜，形變程度越大，說明它所受的液體壓強越__________

（2）實驗時的情形如圖2所示，比較甲圖和__________圖，可以初步得出結論：在同種液體中，液體內部壓強隨深度的增加而增大；

（3）比較圖2甲圖和丙圖，可以初步得出結論：液體內部壓強與液體__________有關；

（4）小薇同學用彈簧測力計掛著此探頭繼續探究：

①向溢水杯中注水，直到溢水口水流出時停止加水，最后溢水杯中的水面恰好與溢水口______。

②用細線懸掛在彈資測力計下的探頭剛好漫沒，如圖2丁所示，此時彈簧測力計的示數為_______N，溢出的水全部流人小量筒中，排開水的體積為_______ml，此時探頭所受的浮力為_______N；③探頭從丁圖位置不斷緩慢往下放（細線足夠長），排開水的質量_____（選填“變大”“變小”或“不變”），彈簧測力計的示數會___________選填字母。

A.一直變大 B.先不變后變小 C.先變大后變小 D.先變小后變大

Answer 1

【答案】大 乙 密度 相平 0.4N 20m L 0.2N 變小 A

【解析】

（1）根據題意知道，利用了轉換法，把液體內部壓強的大小轉換成橡皮膜形變程度的大小，所以形變程度越大，表示液體內部的壓強越大；

（2）要探究液體壓強大小與深度的關系，由控制變量法知道，需要液體的密度相同、探頭的方向相同，而深度不同，所以，應選甲、乙兩圖；

（3）比較甲圖和丙圖知道，此時探頭所處的深度相同，液體的種類不同，而橡皮膜的形變程度不同，即說明液體產生的壓強不同，故可初步得出的結論是：液體內部壓強與液體密度有關。

（4）①向溢水杯中注水，直到溢水口水流出時停止加水，最后溢水杯中的水面恰好與溢水口相平；

②由圖知道，彈簧測力計的分度值是0.2N，示數是F′=0.4N；由于溢出的水全部流入小量筒中，所以，排開水的體積是20mL=20cm3，此時探頭所受的浮力是：F浮=ρ水gV排 =1×103 kg/m3 ×10N/kg×20×10-6 m3=0.2N；

③由甲、乙兩圖知道，探頭浸入水中的深度增加時，其體積會減小，排開水的體積減小，由F浮=ρ水gV排知道，其所受浮力變小；由F浮=G排 =m排g知道，排開水的質量變小；探頭在剛與溢水杯底部接觸但對溢水杯底部沒有壓力之前，探頭的重力不變，所受浮力變小，根據F浮=G-F示知道，彈簧測力計示數會變大；當探頭在與溢水杯底部接觸且對溢水杯底部有壓力之后，探頭還受到杯底向上的支持力，則彈簧測力計示數會變小，所以，整個過程中彈簧測力計的示數會先變大后變小。