魚嘴里吐出的中考題
2008-01-01 00:00:00魏信
物理教學探討 2008年2期
水中自由自在的魚兒，嘴里吐著串串氣泡，這種現象大家肯定不陌生。可你認真觀察過嗎？里面蘊含著豐富的物理知識呢！不信我們來欣賞一道07年中考題：
例題 （2007 廣西）小杰同學在游玩海底世界時，觀察到魚嘴里吐出的氣泡上升時的情況如圖所示，對氣泡上升時受到的浮力和氣泡內氣體壓強分析正確的是（ ）
A.浮力不變，壓強不變。
B.浮力變小，壓強變小。
C.浮力變大，壓強變大。
D.浮力變大，壓強變小。
簡析如下 魚嘴中吐出的氣泡，所受浮力大于重力，所以氣泡將會上升。在上升過程中氣泡受到水的壓強變小，而氣泡內的氣壓較大，因而氣泡的體積變大隨之浮力變大，氣泡上升變大、再上升、再變大……到液面破裂開來。所以上題選：D。
水沸騰時氣泡上升變大的實驗現象與此現象非常相似，道理不言而喻。下面再來透析兩道中考題，以飧讀者。
1、（2007 貴港市）玩具氣球充氣后置于水池底部，松開手后，氣球從池底開始上浮，最后浮出水面，在此過程中氣球所受的浮力（ ）
A.先不變，后變小。B.先不變，后變大。
C.先變小，后變大。D.先變大，后變小。
簡析 氣球從池底上浮，是由于所受浮力大于重力，而在上浮過程中水對氣球的壓強會變小，氣球內的氣壓會使氣球體積脹大，因此氣球所受浮力變大。露出液面后，排開水的體積逐漸變小。故選：D。
2、（2006 鹽城）一個充氣的氣球下面掛一個金屬塊，把他們放入水中某處恰能靜止，如圖所示如果把金屬塊及氣球的位置輕輕向上移一些，則金屬塊和氣球（ ）
A.仍能靜止。 B.向下運動。
C.向上運動。 D.上下晃動。
簡析 氣球和金屬塊在水中恰能靜止時，它們所受浮力和重力恰好相等。當向上移一些時，氣球體積變大（道理同上），所以它們所受的浮力變大，浮力大于重力，因而向上運動，故選：C。
其實“魚吐氣泡現象”其中的道理，也能解決一些空氣中的類似問題。如：
一個小朋友的氫氣球不小心脫手升到了空中，當氣球升到高空時發生了破裂。以下關于氣球升空破裂的原因分析正確的是（ ）
A.高空的大氣壓增大，氣球體積減小，將氣球壓破。
B.高空的大氣壓增大，氣球體積增大，將氣球脹破。
C.高空的大氣壓減小，氣球體積增大，將氣球脹破。
D.高空的大氣壓減小，氣球體積減小，將氣球壓破。
請讀者給出正確答案。
綜合以上的分析，解決此類問題無非用到以下三方面物理知識：
1、液體的壓強隨深度的增加而增大，即：P=ρgh。2、阿基米德原理，即：F浮=ρ液gv排。3、一定質量的氣體（溫度不變時），體積越大壓強越小。
生活處處有物理，我們只要能善于觀察，認真思考，就會發現其中的奧妙！
注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。
