109國中會考自然科第46、47題
請閱讀下列敘述後，回答46～47題
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水肺潛水是一項由潛水員攜帶氣瓶(內含壓縮空氣的鋼瓶)在海面下所進行的活動，潛水員會穿上一種可充氣或放氣的背心，藉由氣瓶對背心的充放氣來改變背心的體積大小，調整潛水員在海中的浮力大小，在背心內多充入一些空氣，潛水員可在不施力划水的情形下自然向海面浮起，從背心中多放出一些空氣，潛水員可在不施力划水的情形下自然向海底下沉。若背心的充氣量調整適當，潛水員可在不施力划水的情形下於海面下維持同樣的深度，此種調整背心的充氣量而能夠在海面下維持同樣深度的技術，稱為「中性浮力」。 水肺潛水需要找同伴一起進行活動，可以互相照顧，每次潛水前也都要有適當的規劃，潛水後也要做紀錄。 圖(三十一)為一位潛水員的潛水時間與潛水深度的紀錄。
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(A) V人 × D海＝M人
(B) (V人＋V裝) × D人＝M人
(C) (V人＋V裝) × D海＝M人＋M裝
(D) V人 × D海＋V裝 × D人＝M人＋M裝
47.若不考慮海水的流動，依照上文中的潛水紀錄，此潛水員在開始潛水後多久，他所處位置的海水壓力最大？
(A)5分鐘 (B)10分鐘 (C)20分鐘 (D)50分鐘
答案
46. C
47. B
解析
46.本題主要是問浮力的觀念。
調整背心的充氣量而能夠在海面下維持同樣深度的技術，稱為「中性浮力」。
靜置的浮力 = 物體體積 × 液體密度 = 物體體積 × 物體密度 (∵D物 = D液)
= 物重
物體體積(潛水員的體積+所有裝備體積) ×液體密度(海水密度) = ( V人+V裝 ) ×D海
物重(潛水員的重量+所有裝備重量) = M人 + M裝
所以(V人＋V裝)×D海＝M人＋M裝
因此答案選C。
47.本題主要是問液體壓力的觀念。
液體壓力 = 液體深度 × 液體密度
P = h×d h液體深度；d液體密度
在相同的液體深度，所受的液體壓力相等；
液體越深，液體壓力越大。
圖(三十一) 潛水時間與潛水深度的紀錄中，在10分鐘的時候，所處的位置最深，海水壓力最大。
所以答案選B。
解題技巧
46.本題中的關鍵詞「調整背心的充氣量而能夠在海面下維持同樣深度的技術，稱為「中性浮力」。」，中性浮力可看成靜置的浮力，靜置的浮力 = 物體體積 × 液體密度 = 物體體積 × 物體密度 (∵D物 = D液) = 物重。
47.本題中的關鍵詞「海水壓力最大」，海水越深，壓力越大，在10分鐘的時候，所處的位置最深，所以海水壓力最大。
知識節點
46.浮力
47.液體壓力
原理
46.
一、浮力：物體在液體中，液體給予物體一個向上的作用力，這個作用力稱為浮力。
1.浮力定義
（1）物體在液體中，所減輕的重量。
浮力 = 物體在空氣中的重量 - 物體在液體中的重量。
B = W物空氣 － W物液體
（2）物體沒入液體中，所排開的液重。
浮力 = 物體沒入液體的體積 × 液體密度。
B = V沒入液體 × D液體密度
2.阿基米德原理：（浮力原理）
（1）阿基米德提出。
（2）浮力 = 物體在液體中所減輕的重量 = 物體排開同體積的液體重。
3.浮力計算
（1）判斷沉浮：
浮體：D物＜D液
沉體：D物＞D液
靜置任何位置：D物 =D液
（2）代入公式：
浮體的浮力 = 物體在液面下的體積 × 液體密度 = 物重
沉體的浮力 = 物體體積 × 液體密度
靜置的浮力 = 物體體積 × 液體密度
= 物體體積 × 物體密度 (D物 = D液)
= 物重
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