Question

如圖甲所示是某科技小組設計并制作的一只噴氣船．將船浮在室內游泳池的水面上，打開漏斗的活塞，流下的鹽酸溶液與碳酸鈉反應產生大量二氧化碳氣體，塑料罐內氣壓迅速增大，氣體從左邊罐底小孔噴出，船向前進．
請根據此實驗思考：
（1）氣體向后噴出時，船就能向前進，說明物體間力的作用是

相互的

．
（2）噴氣船在氣流噴出后從靜止開始前進，這一現象說明力能

改變物體的運動狀態

．
（3）小船整體在豎直方向受到的一對平衡力是

重力和浮力

．
（4）噴氣船在前進中受到水的浮力如何變化？

逐漸減小

．
原因是

鹽酸溶液與碳酸鈉反應產生大量二氧化碳氣體，在向后噴時，船自身重力減小

；水對船底的壓強如何變化？

變小

．
（5）如圖乙中AB是弧形滑動變阻器，OP金屬桿與AB的觸點為P，頂端為一受風板，A、O、B為接線柱．科技小組想利用它以及電流表（或電壓表）、電源、開關、定值電阻等器材設計一個船速測定儀，固定在金屬盒船體上．要求閉合開關后，當船速越大時，電表的示數也變大．在虛框內畫出設計的電路，并且說明工作原理．工作原理說明如下：

當風力增大時，受風板向左移動，弧形滑動變阻器連人電路電阻變小，電路總電阻變小，電源電壓不變，電流增大，電流表示數變大

．

Answer 1

分析：（1）物體間力的作用是相互的．
（2）力可以改變物體的形狀，力可以改變物體的運動狀態．
（3）漂浮在液面上的物體受到豎直向下的重力和豎直向上的浮力作用，這兩個力是平衡力．
（4）漂浮在液面上的物體受到重力和浮力作用，這兩個力是平衡力，重力減小，浮力減小．
船受到的浮力減小，浸入水中的深度減小，根據液體壓強公式判斷水對船底的壓強變化．
（5）可以把弧形滑動變阻器和定值電阻串聯在電路中，電流表串聯在電路中，當風力增大時，受風板向左移動，弧形滑動變阻器連人電路電阻減小，電路電阻減小，電路電流增大；也可以可以把弧形滑動變阻器和定值電阻串聯在電路中，電壓表并聯在定值電阻兩端，當風力增大時，受風板向左移動，弧形滑動變阻器連人電路電阻減小，分擔電壓減小，定值電阻兩端分擔的電壓增大，電壓表示數變大．

解答：解：（1）物體間力的作用是相互的，所以氣體向后噴出時，船就能向前進．
（2）噴氣船在氣流噴出后從靜止開始前進，推力改變了汽車的運動狀態，這一現象說明力能改變物體的運動狀態．
（3）小船整體受到豎直向下的重力和豎直向上的浮力作用，這兩個力是平衡力．
（4）①鹽酸溶液與碳酸鈉反應產生大量二氧化碳氣體，在向后噴時，船的重力減小，受到的浮力也減小．
②船前進時，船受到的重力減小，船受到的浮力減小，船排開水的體積減小，船浸入水的深度減小，水對船底的壓強減小．
（5）方案一：弧形滑動變阻器，電流表、電源、開關、定值電阻等器材設計一個船速測定儀．
當風力增大時，受風板向左移動，弧形滑動變阻器連人電路電阻減小，電路電阻減小，電路電流增大，電流表示數變大．如方案一圖．
方案二：弧形滑動變阻器，電壓表、電源、開關、定值電阻等器材設計一個船速測定儀．
當風力增大時，受風板向左移動，弧形滑動變阻器連人電路電阻減小，分擔電壓減小，定值電阻兩端分擔的電壓增大，電壓表示數變大．如方案二圖．
故答案為：（1）相互的；（2）改變物體的運動狀態；（3）重力和浮力；（4）逐漸變小；鹽酸溶液與碳酸鈉反應產生大量二氧化碳氣體，在向后噴時，船自身重力減小；變小；（5）如上圖；當風力增大時，受風板向左移動，弧形滑動變阻器連人電路電阻變小，電路總電阻變小，電源電壓不變，電流增大，電流表示數變大．（答案不唯一）

點評：本題通過船速測定儀的制作和使用，考查了物體間力的作用是相互的、力的作用效果、平衡力、阿基米德原理、電壓表的使用、電流表的使用、電路圖的設計、歐姆定律等，考查的內容很多，綜合性很強，難度很大．