Question

【题目】小明用电子秤、薄壁柱形容器（底面积为100cm2）、合金块、气球（质量忽略不计）、细线（质量和体积忽略不计）、水进行相关实验探究，它的操作步骤如图。

①将电子秤放在水平台上，测出合金的质量，如图a。

②在电子秤上放置好柱形容器，向其中装入部分水，如图b

③将合金块与气球用细线连接起来，用手拉着细线使它们逐渐进入水中，如图c、d、e、f。

请根据相关信息，回答如下问题

（1）实验中可以用气球的体积大小来反映气体受到液体压强的大小，这样的研究方法称之为______（选填“转换法”“控制变量法”）。根据示意图d、e、f。说明液体亚强大小与_________有关。

（2）从示意图d到f，气球受到的浮力在________（选填“变大”“变小”“不变”），说明浮力的大小与_____________________有关。

（3）根据相关信息，可知合金块的体积为________cm3，合金块的密度为________kg/m3.

（4）从示意图d到f，水对容器底部的压强的变化量为______Pa。

（5）若示意图f中的气球缓慢向外漏气，手对细绳的拉力将______（选填“变大”“变小”“不变”）。

Answer 1

【答案】转换法 深度 变小 排开液体的体积 10 5×103 14 变大

【解析】

（1）物理学中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识，或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法；用气球的体积大小来反映气体受到液体压强的大小，应用了此方法；

（2）由图知从示意图d到f，台秤示数减小，浮力减小，从而得出影响浮力的因素；

（3）由bc得出排开水的质量，再求出排开水的体积也就是物体的体积，根据得出合金的密度；

（4）由d到f求出增加的压力，结合受力面积算出增加的压强；

（5）若示意图f中的气球缓慢向外漏气，根据排开水的体积大小，判断出浮力的变化，根据平衡力的知识判断手对细绳的拉力的变化。

（1）实验中用气球的体积大小反映液体压强的大小，是转换法的应用；

根据图d、e、f知，深度增加，气球的体积逐渐减小，说明受到的压强逐渐增大，可以说明液体压强大小随深度的增加而增加，即液体的压强与深度有关；

（2）从示意图d到f，气球体积减小，排开水的质量减小，台秤示数减小，说明气球受到的浮力减小，故浮力的大小与排开液体的体积有关。

（3）由bc得出排开水的质量为m排=1010g-1000g=10g，

根据得，排开水的体积，即合金块的体积：

；

图a得，物体的质量为50g；

则合金的密度为：；

（4）由d到f知台秤示数增加了：△m=1030g-1016g=14g=0.014kg；

增加的压力：△F=△G=△mg=0.014kg×10N/kg=0.14N，

增加的压强：。

（5）若示意图f中的气球缓慢向外漏气，气球体积减小，排开水的体积变小，根据F浮=ρ液gV排知浮力减小，根据F=G-F浮知，手对细绳的拉力将变大。