题目内容

某同学猜想:物体在液体中受到的浮力可能和物体的密度有关,请你设计一个实验对此猜想进行检验.现有器材:弹簧测力计,细线,烧杯,适量的水,你认为实验还需补充的器材是:______.请简述主要的实验步骤.
【答案】分析:(1)浮力的大小的影响因素:液体密度、排开液体的体积.液体密度越大,排开液体的体积越大,浮力越大.与物体的状态,物体的密度、形状、体积都无关.
(2)用控制变量法研究浮力的大小的影响因素.
解答:解:(1)浮力的大小可能与液体的密度、物体排开液体的体积、物体的密度、物体的形状、物体体积、物体的状态有关,某同学研究物体在液体中受到的浮力可能和物体的密度有关,必须控制其他物理量不变.除了弹簧测力计,细线,烧杯,适量的水外,还需要等体积正方体的铜块和铁块.
(2)实验步骤:①用细线分别系住铜块和铁块,并分别挂在弹簧测力计上,测出重G1和G2
②再分别读出铜块和铁块完全浸没在水中时,弹簧测力计的示数F1和F2
③计算出浮力,即可检验上述猜想.
故答案为:(1)等体积正方体的铜块和铁块.
(2)实验步骤:①用细线分别系住铜块和铁块,并分别挂在弹簧测力计上,测出重G1和G2
②再分别读出铜块和铁块完全浸没在水中时,弹簧测力计的示数F1和F2
③计算出浮力,即可检验上述猜想.
点评:(1)用控制变量法研究浮力的大小的影响因素,明确控制什么,改变什么,观察改变量和浮力之间的关系.
(2)掌握浮力的影响因素.
练习册系列答案
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(2012?西青区三模)天津某中学物理兴趣小组的同学观察到不同物体在空气中下落的快慢不同,例如石子下落比羽毛快得多,于是他们提出了“物体在液体中下沉的快慢与哪些因素有关”的问题,并作出以下猜想:
猜想一:物体下沉快慢与物体质量、体积、形状有关;
猜想二:物体下沉快慢与液体种类有关.
他们利用天平、秒表、长玻璃圆筒、体积和形状相同的小瓶(有盖),还有细沙、水、牛奶、食用油等器材,进行探究实验,将装有细沙的小瓶从液面处由静止开始下沉,每次下沉深度均为0.3m.记录的部分实验数据如下表.
实验序号 液体 质量m/g 下沉时间t/s
1 20 0.53
2 25 0.40
3 30 0.30
4
20 0.70
5 25 0.50
6 30 0.45
7


20 小瓶表面未粘油 小瓶表面
粘油
0.87 1.00
8 25 0.70 0.72
9 30 0.60 0.66
(1)物体在液体中下沉的深度相同时,通过比较物体的
下沉时间
下沉时间
判断下沉的快慢;
(2)分析比较实验序号1、2、3(或4、5、6)的数据,可以得出的结论是:
在其它条件相同时,物体的质量越大,物体下沉越快
在其它条件相同时,物体的质量越大,物体下沉越快

(3)要想探究物体下沉的快慢与液体种类的关系,应选择实验序号为
1、4、7(或2、5、8或3、6、9)
1、4、7(或2、5、8或3、6、9)
的三组数据,进行分析比较;
(4)分析比较实验序号7、8、9的数据可知,物体下沉快慢还与
物体是否粘有液体
物体是否粘有液体
有关.
(2013?普陀区二模)某实验小组同学发现,漂浮在不同液体的实心物体浸入液体的体积不同,于是他们猜想物体的密度、物体的体积、液体的密度可能会对漂浮在液面上的实心物块浸入液体的体积有影响.
为验证猜想,他选用了若干不同的实心圆柱体和足够深的不同液体进行实验(实验时物体均能漂浮在液面),并将物体的密度、物体的体积、液体的密度,以及物体浸入液体的体积记录在表一、表二和表三中.
表一
实验
序号
物体密度
(千克/米3
物体体积
(厘米3
液体密度
(千克/米3
浸入液体体积
(厘米3
1 0.4×103 15 1.0×103 6
2 0.4×103 20 1.0×103 8
3 0.4×103 25 1.0×103 10
表二
实验
序号
物体密度
(千克/米3
物体体积
(厘米3
液体密度
(千克/米3
浸入液体体积
(厘米3
4 0.6×103 15 1.0×103 9
5 0.6×103 15 1.2×103 7.5
6 0.6×103 15 1.5×103 6
表三
实验
序号
物体密度
(千克/米3
物体体积
(厘米3
液体密度
(千克/米3
浸入液体体积
(厘米3
7 0.8×103 15 1.0×103 12
8 0.8×103 15 1.2×103 10
9 0.8×103 15 1.5×103 8
①分析比较实验序号1与2与3的数据及相关条件,可得的初步结论是:密度相同的实心圆柱体漂浮在同种液体中,物体体积越大,
物体浸入液体体积越大
物体浸入液体体积越大

②分析比较实验序号4与5与6(或7与8与9)的数据及相关条件,可得出的初步结论是:密度和体积相同的实心圆柱体漂浮在不同液体中,
浸入液体体积与液体密度成反比
浸入液体体积与液体密度成反比

③分析比较实验序号
1、4、7
1、4、7
的数据及相关条件,可得出的初步结论是:体积相同的实心圆柱体漂浮在同种液体中,浸入液体的体积与物体密度成正比.
④实验小组同学对表一、表二、表三中2、3、4列数据进行了一定的运算,并结合相关条件,可得出的进一步结论是:
(a) 当
物体密度与物体体积乘积与液体密度的比值相同时
物体密度与物体体积乘积与液体密度的比值相同时
时,物体浸入液体的体积相同;
(b)
物体密度与物体体积乘积与液体密度的比值越大,物体侵入液体体积越大
物体密度与物体体积乘积与液体密度的比值越大,物体侵入液体体积越大

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