用水-的物理试题.doc

“用水”的物理试题
王兴宪
在新课程标准中，把培养学生的应用、探究、创新能力，放到了重要位置。在中考中，用到水的物理试题出现频率很高。题目千变万化，常有用水测某些物理量、用水探究物理规律、水的实际应用等题型。
一. 用水测物理量
. 用水测容积
例. 在只有秤这一种测量工具的情况下，请设计一个实验测出一个新鲜椰子内部容积，写出主要步骤和计算公式。
分析：秤是测量物体质量的工具，不能直接测量容积（体积），但体积和质量之间有联系，水的密度已知，通过测出一定量的水的质量，用公式计算出水的体积，从而间接知道椰子的容积。
答案：方法步骤：
①将椰子开一个小口，把椰子水倒出，并称出空椰壳的质量。
②在椰子中灌满水用秤称出椰子和水的总质量。
③根据公式计算出椰子内部的容积。

. 用水测物质的密度
（）测固体的密度
例. 给你一只量筒和足够的水，请你设计一个实验估测一块橡皮泥的密度。要求：①写出实验步骤及需要测量哪些物理量。②写出所测量的量表示的橡皮泥密度的数学表达式。
分析：量筒是测量液体体积的工具，不能直接测出橡皮泥的质量和体积，但我们可以用排水法间接地测出其体积。让橡皮泥漂浮在水面，利用物体漂浮条件可求出橡皮泥的质量，最后根据求出橡皮泥的密度。
答案：实验步骤：
①量筒中倒入适量的水，记下量筒中水面的示数。
②橡皮泥捏成小盒状，放入量筒中，使其漂浮在水面上，记下此时量筒中水面的示数。
③把橡皮泥捏成实心团状，使其沉入量筒中，记下此时量筒中水面的示数。推导：橡皮泥重：。
则
橡皮泥的体积：
橡皮泥的密度：
（）测液体的密度
例. 给你一个矿泉水瓶子，水和天平，如何测出牛奶的密度？写出实验步骤和要测量的物理量及牛奶的密度表达式。
分析：本题就是想办法测出牛奶的质量和体积。质量可由空矿泉水瓶、天平测出，牛奶的体积可根据矿泉水瓶盛满液体的体积测出。
答案：实验步骤：
①用天平称出空矿泉水瓶的质量。
②在空矿泉水瓶中盛满水，用天平称出它们的总质量。
③将水倒干净，在矿泉水瓶中盛满牛奶，用天平称出它们的总质量。牛奶密度：

. 测液体压强
例. 一个截面积为的玻璃管下端扎一块橡皮膜，将一定量的酒精倒入管中，橡皮膜向下突出，然后把玻璃管竖直放入盛满清水的玻璃杯中，当玻璃管进入水中时，橡皮膜变平，则酒精对橡皮膜的压强多大？
分析：因为酒精的深度和密度未知，直接求出酒精产生的压强不可能，若转换角度分析就容易求出来。取橡皮膜为研究对象，当其受到向下压强（酒精压强）和向上压强（水的压强）相等时，橡皮膜是平的。
答案：

二. 用水探究物理规律
例. 在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，班级“物理小博士”为同学们做了如图所示一系列实验。请你从中选出一些图，针对某一个因素进行探究，并通过分析弹簧测力计示数，说明你探究的结果。
探究的因素是。
选用的图是（填图中的序号）。
探究的结果是。

① ② ③ ④ ⑤
图
分析与解：根据可知，①②③中的重力＝不变，而②和③中，得，，由此可知，③比②中受到的浮力大，但③比②中浸入水中的体积大，从而说明受到浮力的大小与浸入水中的体积有关。①③⑤中③与⑤浸入水中和浸入盐水中的体积相等，但，，说明浮力的大小还与液体密度有关。①③④中③和④浸入水中的体积相等，但④中的深度比③中的深度大，而浮力相等，说明浮力的大小与浸没的深度无关，注意浸入液体中的体积就是排开液体的体积。

三. 用水解决实际问题型
. 利用水的物态变化的特点
例. “神州”五号发射升空时，“长征一号”捆绑式火箭尾部的火焰，如果直接喷射到发射台上，发射架要被熔化，为保护发射架，就在发射架的底部建了一个大水池，让火焰喷射到水池中，试回答：（）建造大水池的主要原因是利用了水（填汽化、液化、升华）时要吸热，从而使周围环境温度不致太高。（）飞船返回舱在返回的过程中，由于与大气发生了剧烈的摩擦而损失的机械能转化为时船体外壳形成一个火球。
分析：（）解决这个题必须知道水的六种物态变化的概念以及哪些过程是吸热的，哪些是放热的。因为该过程是液态变气态的吸热过程，故答案选汽化。（）热能。

. 利用水的比热较大的特点
例. 如图表示生活中往往用热水来取暖，图表示在生产中又往往用冷水来降温，在这两种不同的应用中都选择了水，请你选一种应用，根据所学的热学知识加以说明。

图 图
分析：（）在生活中往往让流动的热液体慢慢经过散热器向室内放热，根据可知液体向外放热要降低一定的温度，对于一定质量的液体，液体的比热越大，放出的热量就越多，而水的比热较大，故用热水取暖。
（）汽车发动机工作时要变热，一般用液体进行冷却根据可知，液体吸热会升高一定的温度，对于一定质量的液体，液体的比热越大，吸热就越多，因为液体中水的比热大，吸收的热量就越多，故选择冷水来降温。

. 利用水的浮力
例. 北宋年间，黄河上曾架着一座浮桥，浮桥两端用铁索拴在两岸的铁牛上。后因河水暴涨，把铁牛冲到河中间。为了打捞铁牛，有个叫怀丙的和尚让人们用两艘大船装满泥沙，开到铁牛沉没的地方，把一根粗大的木头，横架在两船上，用铁索将铁牛拴在横木上，然后卸掉船里的泥沙，随着船逐渐上浮，铁牛从河底淤泥中被拉了出来。铁牛重，铁的密度为，水的密度为。设卸泥沙前铁索上的拉力为零，铁索重不计。问：泥沙完全卸掉后铁索对铁牛的拉力多大？
分析：在有关浮力试题的分析中，首先要明确所研究的对象，然后再去分析物体在液体中处于何种状态，利用阿基米德原理和受力平衡的有关等式列出方程，即可求出结果。在该问题中研究对象为铁牛，当泥沙完全卸掉后，受到三个力的作用：一是铁牛自身的重力，二是水对铁牛的浮力，三是铁索对铁牛的拉力，在此三个力的作用下处于静止状态。
解：当泥沙卸掉后，铁牛在水中静止，此时有
故