题目内容
【题目】在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学用如图所示装置,将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中。他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积,实验数据记录在下表中。
液体种类 | 实验序号 | 物体重力G物/N | 弹簧测力计的示数F/N | 物体受到的浮力F浮/N | 排开液体的体积V排/cm3 |
水(水=1.0 g/cm3) | 1 | 2 | 1.5 | 0.5 | 50 |
2 | 1.0 | 100 | |||
3 | 0.5 | 1.5 | 150 | ||
酒精(酒=0.8 g/cm3) | 4 | 2 | 1.6 | 0.4 | 50 |
5 | 1.2 | 0.8 | 100 | ||
6 | 0.8 | 1.2 | 150 |
(1)分析表中数据,可知第二次实验中物体所受浮力F浮=_________N。
(2)分析比较实验1、2和3(或4、5和6)可初步得出结论:__________;分析比较实验__________可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大。
(3)本实验选用了不同液体并进行了多次实验,其目的是___________。
(4)实验中亮亮同学观察到将同一物体浸没在密度越小的液体中时,弹簧测力计的示数越_________(选填“大”或“小”)。于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重1N的物块,当他把物块浸没在水中,弹簧测力计的读数为0.5N,他就在0.5N处标上1.0g/cm3 的字样,当他把物块浸没在酒精中时,应该在弹簧测力计刻度盘的_______ N处标上0.8 g/cm3 的字样。这样,他就能制成一个测液体密度的密度秤。(g=10N/kg)
【答案】1 液体密度相同,排开液体的体积越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大 1、4(或2、5或3、6) 减小偶然性,能根据实验得出的实验规律更具有普遍性 大 0.6
【解析】
(1)由表格数据知道,第而次实验中,物体重力是:G物 =2N;弹簧秤的示数是:F2=1.0N,根据称量法测浮力知道,第二次实验中物体所受的浮力是:F浮 =G物 –F2 =2N-1.0N=1.0N;
(2)由表格数据知道,在实验序号1、2和3(或4、5和6)中,液体密度相同,在排开液体的体积在变大时,物体受到的浮力也变大,由此得出的结论是:液体密度相同,排开液体的体积越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大;
探究浮力与液体密度关系时,由运用控制变量法知道,应控制排开液体的体积相同,改变液体密度,由表格数据知道,应选择1、4(或2、5或3、6)进行探究;
(3)在本实验中,选用了不同液体并进行了多次实验,目的是减小偶然性,能根据实验得出的实验规律更具有普遍性;
(4)由F浮=ρgV排 知道,当物体浸没时,排开液体的体积和自身的体积相等,所以将同一个物体浸没在密度越小的液体中受到的浮力就越小,由F浮=G-F′知道,弹簧测力计的示数就越大;
当把物块浸没在水中时,受到的浮力是:F浮水=G-F′=1.0N-0.5N=0.5N=ρ水gV排,
由于两者排开液体的体积相等,所以,当他把物块浸没在酒精中时,
受到的浮力是:F浮酒=ρ酒gV排=0.8ρ水gV排,
由以上两式相比知道:F浮酒=0.4N,
此时测力计的示数:F示′=G-F浮酒=1.0N-0.4N=0.6N,即应在弹簧测力计的0.6N处标上0.8g/cm3。