Question

3．2014年1月，我国首次300米饱和潜水作业成功完成，如图是潜水钟的示意图．潜水钟从刚浸没在海水中至下潜到300米深处的过程中，它受到的海水压强将变大，所受的浮力大小将不变（均选填“变大”、“不变”或“变小”）．在300米深处海水产生的压强约为2.94×10⁶帕．若在某深度处海水的压强为2×10⁶帕，据此数据计算，在此深度时海水对潜水钟每0.3米²的外表面产生的压力约为6×10⁵牛．（海水的密度取水的密度）

Answer 1

分析 （1）液体的压强与深度有关，深度越大，压强越大；
（2）由F_浮=ρ_水gV_排可分析潜水钟所受浮力的变化情况；
（3）根据液体压强计算公式p=ρ_水gh计算出300m深处产生的压强；
（4）根据F=PS计算出潜水钟0.3m²表面承受的压力．

解答 解：（1）由液体压强公式：p=ρ_海水gh可知，潜水钟下潜过程中所处深度h增大，受到的压强变大．
（2）由F_浮=ρ_水gV_排可知，当潜水钟下潜到300m深处过程中，海水的密度和排开海水的体积不变，所受浮力不变；
（3）在300米深处海水产生的压强：p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×300m=2.94×10⁶Pa；
（4）由p=$\frac{F}{S}$得，海水的压强为2×10⁶帕时，对潜水钟每0.3米²的外表面产生的压力：
F=p₁S=2×10⁶Pa×0.3m²=6×10⁵N．
故答案为：变大；不变；2.94×10⁶；6×10⁵．

点评 （1）考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和运用，知道潜水器自身体积不变（排开水的体积不变、受浮力不变）是本题的关键．
（2）熟练掌握压强和浮力的计算公式是解决计算部分的关键，数据计算过程中要认真仔细．