题目内容
某小组同学在学习了密度知识后,甲同学依据“石块扔入河中的水里总是沉入河底,木头放进水里却会浮在水面”,猜想:沉入水中的物体不受浮力;乙同学根据“浸入水中的铁块最终静止在容器底部、浸入水银中的铁块最终漂浮在水银面上”的现象,猜想:物块密度与液体密度的大小关系,可能会对它浸入液体中后的最终状态有影响.
(1)于是他们首先用细线把物体挂在弹簧测力计上(如图(a)所示),测出物体所受的重力G=3.2牛;再把该石块浸没在水中(如图(b)所示),读出此时弹簧测力计的示数为________牛,发现测力计对物体的拉力________物体的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”),从而判断出甲同学的猜想是________的(选填“正确”或“错误”).
(2)接着他们用若干体积相同、密度不同的实心物块和足够的水进行实验,并将实验数据及观察到的实验现象记录在表三中.
表三
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
物块 | A | B | C | D | E | F |
物块密度 (千克/米3) | 2.7×103 | 2.2×103 | 1.1×103 | 0.9×103 | 0.6×103 | 0.4×103 |
物体浸在水中的实验现象 |
②分析比较实验序号________的数据及现象,可得出的初步结论是:当浸入水中的实心物块的密度小于水的密度时,物块最终漂浮在水面上.
③至此,大家认为上述实验数据有限,要完善证实乙同学的猜想是否正确,应该用更多的实验数据进行验证.于是他们决定下面还要研究________,为它提供全面、有力的依据.
解:(1)由图(b)可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.0N;
根据称重法可知,F浮=G-F′>0,所以测力计对物体的拉力小于物体的重力,从而可知沉入水中的物体要受到浮力,即甲同学的猜想是错误的;
(2)①分析比较实验序号1或2或3的数据及现象,可得出的初步结论是:当浸入水中实心物块的密度大于水的密度时,物块最终静止在容器底部;
②分析比较实验序号4或5或6的实验数据及现象,可得出的初步结论是:当浸入水中实心物块的密度小于水的密度时,物块最终漂浮在水面上;
③乙同学没有做物块密度在0.8×103~1.6×103kg/m3内的实验,为了使人更加信服,他决定补充这些实验,为上述结论提供最有力的证据.
故答案为:
(1)2.0;小于;错误;
(2)①浸入水中的实心物块的密度大于水的密度;
②4或5或6.
③密度范围在0.9×103~1.1×103千克/米3内的实心物块浸入水中后的最终状态,另外还需将密度不同的实心物块浸入在密度不同的其它液体中,观察它的最终状态.
分析:(1)根据弹簧测力计的分度值得出示数,根据称重法可知弹簧测力计拉力与物体浮力之间的关系,进而判断甲同学猜想的正误;
(2)认真分析表格中记录的实验数据和观察到的实验现象,得出结论.分析时参考物体的浮沉条件:浸没水中的物体,当物体的密度大于水的密度时,物体下沉到水底;当物体的密度小于水的密度时,物体将上浮,最后漂浮;当物体的密度等于水的密度时,物体悬浮.
点评:本题考查了学生对实验现象、实验数据的分析评估能力,能从表格数据中得出相关信息是解此类题目的关键.
根据称重法可知,F浮=G-F′>0,所以测力计对物体的拉力小于物体的重力,从而可知沉入水中的物体要受到浮力,即甲同学的猜想是错误的;
(2)①分析比较实验序号1或2或3的数据及现象,可得出的初步结论是:当浸入水中实心物块的密度大于水的密度时,物块最终静止在容器底部;
②分析比较实验序号4或5或6的实验数据及现象,可得出的初步结论是:当浸入水中实心物块的密度小于水的密度时,物块最终漂浮在水面上;
③乙同学没有做物块密度在0.8×103~1.6×103kg/m3内的实验,为了使人更加信服,他决定补充这些实验,为上述结论提供最有力的证据.
故答案为:
(1)2.0;小于;错误;
(2)①浸入水中的实心物块的密度大于水的密度;
②4或5或6.
③密度范围在0.9×103~1.1×103千克/米3内的实心物块浸入水中后的最终状态,另外还需将密度不同的实心物块浸入在密度不同的其它液体中,观察它的最终状态.
分析:(1)根据弹簧测力计的分度值得出示数,根据称重法可知弹簧测力计拉力与物体浮力之间的关系,进而判断甲同学猜想的正误;
(2)认真分析表格中记录的实验数据和观察到的实验现象,得出结论.分析时参考物体的浮沉条件:浸没水中的物体,当物体的密度大于水的密度时,物体下沉到水底;当物体的密度小于水的密度时,物体将上浮,最后漂浮;当物体的密度等于水的密度时,物体悬浮.
点评:本题考查了学生对实验现象、实验数据的分析评估能力,能从表格数据中得出相关信息是解此类题目的关键.
练习册系列答案
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表一:材料甲(ρ甲﹦0.5克/厘米3)
实验 序号 | 液体密度 (克/厘米3) | 露出体积 (厘米3) | 物块体积 (厘米3) |
1 | 1.2 | 7 | 12 |
2 | 14 | 24 | |
3 | 21 | 36 | |
4 | 1.0 | 5 | 10 |
5 | 10 | 20 | |
6 | 15 | 30 | |
7 | 0.9 | 4 | 9 |
8 | 8 | 18 | |
9 | 12 | 27 |
实验 序号 | 液体密度 (克/厘米3) | 露出体积 (厘米3) | 物块体积 (厘米3) |
10 | 1.2 | 4 | 12 |
11 | 8 | 24 | |
12 | 12 | 36 | |
13 | 1.0 | 2 | 10 |
14 | 4 | 20 | |
15 | 6 | 30 | |
16 | 0.9 | 1 | 9 |
17 | 2 | 18 | |
18 | 3 | 27 |
②分析实验序号________等数据,可以得出的初步结论:不同材料制成的体积相同的不同物体,漂浮在同种液体表面时,露出液面的体积不同;
③进一步综合比较表一和表二中的数据,还可以得出初步结论:
(a)分析比较表一或表二,可得出初步的结论:________;
(b)分析比较表一和表二,可得出初步的结论:________.
某小组同学在学习了密度和浮力等知识后,依据“体积相同泡沫和木块扔入水中总浮在水面,但它们露出水面的体积不同”,因此进行“探究物体露出液面的体积占总体积的比例跟什么因素有关”的活动.他们选用材料不同物块,先后漂浮在不同的液体表面上,测出物块的体积和它露出液面的体积,记录的数据如下列各表所示,已知在同一表格中,实验所用漂浮物的材料相同.
表一:材料甲(ρ甲﹦0.5克/厘米3)
表二:材料乙(ρ乙﹦0.8克/厘米3)
①分析实验序号(1和2和3)或(4和5和6)或(13和14和15)等数据,可以得出初步结论:同种材料制成的体积不同的物体漂浮在同种液体表面时,物体体积越大,露出液面的体积 ;
②分析实验序号 等数据,可以得出的初步结论:不同材料制成的体积相同的不同物体,漂浮在同种液体表面时,露出液面的体积不同;
③进一步综合比较表一和表二中的数据,还可以得出初步结论:
(a)分析比较表一或表二,可得出初步的结论: ;
(b)分析比较表一和表二,可得出初步的结论: .
表一:材料甲(ρ甲﹦0.5克/厘米3)
实验 序号 | 液体密度 (克/厘米3) | 露出体积 (厘米3) | 物块体积 (厘米3) |
1 | 1.2 | 7 | 12 |
2 | 14 | 24 | |
3 | 21 | 36 | |
4 | 1.0 | 5 | 10 |
5 | 10 | 20 | |
6 | 15 | 30 | |
7 | 0.9 | 4 | 9 |
8 | 8 | 18 | |
9 | 12 | 27 |
实验 序号 | 液体密度 (克/厘米3) | 露出体积 (厘米3) | 物块体积 (厘米3) |
10 | 1.2 | 4 | 12 |
11 | 8 | 24 | |
12 | 12 | 36 | |
13 | 1.0 | 2 | 10 |
14 | 4 | 20 | |
15 | 6 | 30 | |
16 | 0.9 | 1 | 9 |
17 | 2 | 18 | |
18 | 3 | 27 |
②分析实验序号 等数据,可以得出的初步结论:不同材料制成的体积相同的不同物体,漂浮在同种液体表面时,露出液面的体积不同;
③进一步综合比较表一和表二中的数据,还可以得出初步结论:
(a)分析比较表一或表二,可得出初步的结论: ;
(b)分析比较表一和表二,可得出初步的结论: .