Question

物理竞赛问题

如图所示，锥形瓶中盛有0摄氏度的水，现用酒精灯加热，使水温升高到10摄氏度，在这一过程中（不考虑水的汽化及锥形瓶的热胀冷缩），则水对锥形瓶底的压强变化是
很多人都给我说不变，我也觉得根据P=F/S也确实不变，但是参考书说的是先小后大，我也在网上查了一下，也一样，为什么啊~谁能指条明路

Answer 1

同学知识面不是很丰富啊，告诉你几个要点：
1. 液体的压强应该用 P=密度*g*h；
2. 水在 4摄氏度 的时候密度是最大的，
也就是说，
由0 变到 4 摄氏度的时候，水的体积是变小的（因为密度变到最大），所以 h 变小，但是此时你并不能判断压强P就是变小了，因为同时密度也在变，而且是变大的，所以不能判断压强的变化，不过由于瓶子是锥形的，h 的变化量 大于 密度的变化量，所以压强变小。
同样的道理， 你 可以分析出 4 到 10摄氏度的压强变化情况了。
***举一反三，如果瓶子形状变了，瓶底窄，而瓶口宽的这种情况，压强又如何变？（简单了吧。）

追问

很明显，这个题目肯定是因为H无论是增加还是减少的速率都要大于p的，但是问题就在于你如何去证明或论证

追答

这是纯粹的数学问题了，在这里没法给你用文字解答，以下是半定量的判断。
假如瓶子不是锥形的，而是圆柱型的，则压强P=roth*S*h*g/S=roth*g*h 液体质量 m=roth*S*h。
如果是圆柱瓶，由于质量m不变，密度roth与液体高度h呈反比，不管温度如何变，压强不变。
但是如果是锥形向上的瓶子，当液体体积变大后，h升高的高度 肯定是比圆柱型瓶子要高。

对于物理竞赛，我想这道题应该是选择题，有些问题需要定量判断就可以，不需要证明。物理有时候只是表明一种理性的思维，并不是像数学那样精确。不知道解释是否让你满意。

Answer 2

水在0~4℃反常膨胀（热缩冷张） 所以。。。。。。。。。

希望能帮到你

追问

谢谢

追答

呵 小意思 有不会的继续问

Answer 3

利用中点变形法。水在0~4℃反常膨胀（热缩冷张），4℃到10℃恢复热胀冷缩，所以升至4℃之前密度变大，液面高度降低，变形后的容器底面积变大，利用P=F/S得知，F不变，S变大，所以压强P减小；反之4℃到10℃恢复热胀冷缩，液面上升，结果就会增大。所以该题结果是水对锥形瓶底的压强变化是先变小后变大。（变形后的容器与变形前液面高度不变，所以压强不变。）倘若再分析压力变化，就再将容器变回题中形状，利用F=PS分析。再不明白，hi我，给你讲下。

追问

题目里面不是说过不考虑锥形瓶的热胀冷缩么?为什么还有S增大的这一说法呢？

Answer 4

选D。冰的密度比水大，等质量的水凝固成冰时体积变大，所以能压到一起。百分之百对！