题目内容
【题目】图甲是“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验过程示意图
(1)通过实验步骤②、③和④可以探究浮力大小与圆柱体排开液体________的关系;通过步骤②和步骤________可以测出圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮;通过步骤①、④和步骤___可以测出圆柱体排开水所受重力G排,比较F浮与G排,可以得到F浮与G排的关系。
(2)图乙是圆柱体缓慢浸入水中时,弹簧测力计示数F随圆柱体浸入深度变化的关系图象.由图象可知:圆柱体的高度是________cm.圆柱体浸没后,所受的浮力大小与圆柱体浸没的________无关.
【答案】体积 ④ ⑤ 6 深度
【解析】
(1)要先测物块的重力和空桶的重力,然后再把物块没入水中,测出物块受到的浮力,最后再测出桶和溢出水的重力;
分析几步实验的相同因素和不同因素,就可知道这几步是探究哪个因素对浮力的影响,并根据测力计示数计算出浮力的大小,从而得出结论.
(2)当物体浸入液体中的深度等于圆柱体的高度时,则完全浸没,随着深度的增加,测力计的示数将不变;可总结出物体所受浮力与深度的关系.
(1)在②、③和④中,相同的因素是液体密度,不同因素是排开液体体积。由②可知G=3N,由③可知浮力为:3N2.4N=0.6N,由④可知浮力为:3N1.8N=1.2N,所以物体所受浮力在同种液体中,排开液体体积越大,浮力越大,可得浮力与排开液体体积的关系。步骤②和④可以测出物块浸没在水中时受到的浮力F浮=3N1.8N=1.2N;步骤①和⑤可以测出物块排开的水所受重力G排=2.2N1N=1.2N,比较F浮与G排,可以得到浮力的大小跟物体排开的水所受重力的关系。
(2)物体未浸入水中时h=0,从图乙可读出此时弹簧测力计的示数等于物体的重力G=3N.在未完全浸入时弹簧测力计的示数逐渐减小,则浮力逐渐增大;当h6cm时,物体所受的浮力不再发生变化,可知当h=6cm时,物体开始完全浸没,且可得出:圆柱体的高度是6cm,浸没在液体中的物体所受浮力大小与它所处深度无关。可将物体完全浸没在装有盐水的溢水杯中,观察弹簧测力计的示数,与D比较得出结论。