题目内容
某学习小组的同学探究物体在液体中受到浮力问题时,提出了如下猜想:
(A)浸在同一液体中的物体,受到的浮力与物体排开液体的体积有关;
(B)浸没在同一液体中的物体,受到的浮力与物体浸入液体的深度无关;
(C)浸没在不同液体中的物体,受到的浮力与液体的密度有关.
同学们选用了长度为5cm,重力G=1N的合金圆柱型物体,使用如图所示的装置,分别在不同液体中进行探究,且每次实验前都将溢水杯中的液面盛至溢水口,实验后经整理的数据如表所示,回答下列问题:
实验序号 | 液体 | 物体底面到液体距离 | 弹簧秤示数F | 浮力 | 小烧杯中液体重量 |
1 | 水 | 3cm | 0.88N | 0.12N | 0.12N |
2 | 8cm | 0.80N | 0.20N | 0.20N | |
3 | 10cm | 0.80N | 0.20N | 0.20N | |
4 | 酒精 | 8cm | 0.84N | 0.16N | 0.16N |
5 | 10cm | 0.84N | 0.16N | 0.16N |
(2)比较序号______可以说明;猜想A是合理的.
(3)比较序号______可以说明;猜想B是合理的.
(4)比较序号为2、4(或3、5)的实验可以说明:猜想______是合理的.
(5)比较表格中的第五、六列数据可以说明:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于______.
解:(1)物体浸入液体时,受到竖直向下的重力G,竖直向上的拉力F,竖直向上的浮力F浮作用,
物体处于平衡状态,由平衡条件及表中实验数据可知,F浮=G-F.
(2)由表中实验数据可知,序号为1、2的实验或序号为1、3的实验,液体种类--水相同,
物体排开水的体积不同,可以用它们验证猜想A是合理的.
(3)由表中实验数据可知,实验序号为2、3或4、5的实验,
液体种类相同、物体浸没在液体中的深度不同,
物体受到的浮力相同,因此可以验证猜想B是合理的.
(4)比较序号为2、4(或3、5)的实验可知,浸没在不同液体中的物体,
受到的浮力不同,可以验证猜想C是合理的.
(5)比较表格中的第五、六列数据可以说明:浸在液体中的物体,
受到的浮力大小等于物体排开液体的重力.
故答案为:(1)G-F;(2)1、2或1、3;(3)2、3或4、5;(4)C;(5)物体排开液体的重力.
分析:(1)对物体进行受力分析,根据表中是实验数据分析答题.
(2)验证:“(A)浸在同一液体中的物体,受到的浮力与物体排开液体的体积有关”,
应控制液体种类相同、而物体排开(浸入)液体的体积不同,分析表中实验数据,找出符合条件的实验序号.
(3)验证“(B)浸没在同一液体中的物体,受到的浮力与物体浸入液体的深度无关”,
应控制液体种类相同,物体浸没在液体中的深度不同,分析表中实验数据,找出符合要求的实验序号.
(4)分析序号为2、4或3、5的实验,根据实验条件及实验数据,分析可以验证哪个猜想.
(5)分析表格中的第五、六列数据,看物体受到的浮力与物体排开液体的重力间有什么关系,从而得出结论.
点评:本题是一道实验数据分析题,分析实验数据、处理实验数据是实验的常考内容,一定要加强实验数据处理能力的培养,认真分析实验数据及实验条件、灵活应用控制变量法.即可正确解题.
物体处于平衡状态,由平衡条件及表中实验数据可知,F浮=G-F.
(2)由表中实验数据可知,序号为1、2的实验或序号为1、3的实验,液体种类--水相同,
物体排开水的体积不同,可以用它们验证猜想A是合理的.
(3)由表中实验数据可知,实验序号为2、3或4、5的实验,
液体种类相同、物体浸没在液体中的深度不同,
物体受到的浮力相同,因此可以验证猜想B是合理的.
(4)比较序号为2、4(或3、5)的实验可知,浸没在不同液体中的物体,
受到的浮力不同,可以验证猜想C是合理的.
(5)比较表格中的第五、六列数据可以说明:浸在液体中的物体,
受到的浮力大小等于物体排开液体的重力.
故答案为:(1)G-F;(2)1、2或1、3;(3)2、3或4、5;(4)C;(5)物体排开液体的重力.
分析:(1)对物体进行受力分析,根据表中是实验数据分析答题.
(2)验证:“(A)浸在同一液体中的物体,受到的浮力与物体排开液体的体积有关”,
应控制液体种类相同、而物体排开(浸入)液体的体积不同,分析表中实验数据,找出符合条件的实验序号.
(3)验证“(B)浸没在同一液体中的物体,受到的浮力与物体浸入液体的深度无关”,
应控制液体种类相同,物体浸没在液体中的深度不同,分析表中实验数据,找出符合要求的实验序号.
(4)分析序号为2、4或3、5的实验,根据实验条件及实验数据,分析可以验证哪个猜想.
(5)分析表格中的第五、六列数据,看物体受到的浮力与物体排开液体的重力间有什么关系,从而得出结论.
点评:本题是一道实验数据分析题,分析实验数据、处理实验数据是实验的常考内容,一定要加强实验数据处理能力的培养,认真分析实验数据及实验条件、灵活应用控制变量法.即可正确解题.
练习册系列答案
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下面是某学习小组的同学探究光学规律的实验.
(1)在探究“光的反射规律”时,得到下列四组数据:
①表格中错误数据是______,正确的是______
②分析表格中的数据,你得出的光的反射规律是:______
(2)探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图所示:当烛焰距凸透镜16cm时,移动光屏至某一位置,在光屏上得到一等大清晰的像,则该凸透镜的焦距是______ cm.若要在光屏上成缩小、清晰的像,他们应将蜡烛向______移动(填“左”或“右”).生活中的______就是利用此规律制成的.
(1)在探究“光的反射规律”时,得到下列四组数据:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
入射角/℃ | 10 | 30 | 40 | 60 |
反射角/℃ | 10 | 30 | 50 | 60 |
②分析表格中的数据,你得出的光的反射规律是:______
(2)探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图所示:当烛焰距凸透镜16cm时,移动光屏至某一位置,在光屏上得到一等大清晰的像,则该凸透镜的焦距是______ cm.若要在光屏上成缩小、清晰的像,他们应将蜡烛向______移动(填“左”或“右”).生活中的______就是利用此规律制成的.