题目内容

在物理课外小组活动时，老师拿来了外观上没有什么差别的两杯液体，并且告诉小明和小丽，两杯液体分别是清水和盐水，不能用嘴尝，让小明和小丽把它们区分开．
小丽在实验室借来了两个完全相同的烧杯，一个量筒和一台没有砝码的天平．小明则借来了一个弹簧测力计，一个钩码，一个烧杯．
（1）请你根据小明和小丽所准备的器材，设想出他们要采用的方法：
小丽的方法：（简述操作过程）
用量筒量出相同体积的水和盐水，分别倒入两个相同的烧杯中，再将两个烧杯放在天平左右两盘，质量大的为盐水
用量筒量出相同体积的水和盐水，分别倒入两个相同的烧杯中，再将两个烧杯放在天平左右两盘，质量大的为盐水
．
小明的方法：（简述操作过程）
将钩码分别浸没在水和盐水中，用测力计分别测出拉力，拉力大的为水
将钩码分别浸没在水和盐水中，用测力计分别测出拉力，拉力大的为水
．
通过实验认识了浮力后，小军和小民班的同学在老师的引导下，继续对“浮力的大小与哪些因素有关”进行了实验探究．
首先，他们对“浮力的大小与哪些因素有关”进行了猜想，在老师的帮助下将同学们的猜想归纳如下：
猜想1：浮力的大小可能与物体的质量有关；
猜想2：浮力的大小可能与液体的密度有关；
猜想3：浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关；
猜想4：浮力的大小可能与物体浸入液体的体积有关．
（2）小军所在组的同学为了验证猜想1和猜想2，选用了体积相同、质量不同的三个圆柱形物体A、B、C并测出了它们的重分别为4N、4.5N和5N，然后进行了如图所示的实验．
①比较图中序号为a、b、c的三次实验，得出的结论是：浮力的大小与
物体的质量无关
物体的质量无关
．
②比较图中序号为
a
a
、
d
d
、
e
e
的三次实验可以得出结论：浮力的大小与液体的密度有关；液体的密度越大，同一物体受到的浮力也越大．
（3）猜想3是小民所在组的同学提出的，请你举出一个生活中的实例来支持他们的猜想．
在水下提升打捞的物体时，在物体未到达水面之前时，施加的拉力保持不变
在水下提升打捞的物体时，在物体未到达水面之前时，施加的拉力保持不变
．
（4）小民所在组的同学为了验证猜想3，选用了与小军所在组相同的圆柱形物体A，进行了f图所示的实验，得到的实验数据如下表：
物体A：底面积20cm2、高5cm的圆柱体，液体：酒精
实验序号 1 2 3 4 5
物体浸入液体的深度h/cm 1 3 5 7 9
受到的浮力F浮/N 0.2 0.5 0.8 0.8 0.8
分析上表中的实验数据，得到的实验结论是：
浮力的大小与物体浸入液体的深度无关，与物体排开液体的体积有关
浮力的大小与物体浸入液体的深度无关，与物体排开液体的体积有关
．
之后，他们在与其他组同学交流的基础上，在老师的引导下继续进行着探究…
分析：（1）小丽根据盐水的密度大于清水的密度，相同体积的盐水和清水，盐水的质量大．
小明的实验依据是阿基米德原理，F浮=G排，即物体在液体中受即到的浮力等于它排开的液体的重力．钩码的体积不变，排开的清水的体积和排开的盐水的体积相同，因为盐水的密度大于清水的密度，所以排开的盐水质量大，钩码在盐水中受到的浮力大，测力计上显示的拉力就小．
（2）根据控制变量法分析，
①比较序号为a、b、c的三次实验的物体所受浮力的大小变化和变化的因素---物体的质量之间的关系；
②根据得出结论应比较找出其它因素相同，只液体的密度不同的改变三次实验，即是可以得出那样结论的实验；
（3）根据猜想3举出一个物体浸入液体的深度不同的生活中的实例即可．
（4）①比较实验序号3、4、5三次实验的物体所受浮力的大小变化和变化的因素---物体浸入液体的深度之间的关系；
②比较实验序号1、2、3三次实验的物体所受浮力的大小变化和变化的因素---物体排开液体的体积之间的关系．
解答：解：（1）①小丽在实验室借来了两个完全相同的烧杯，一个量筒和一台没有砝码的天平．小丽的实验依据是盐水的密度大于清水的密度，相同体积的盐水和清水，盐水的质量大于清水的质量．所以用量筒量出相同体积的水和盐水，分别倒入两个相同的烧杯中，再将两个烧杯放在天平左右两盘，质量大的为盐水；
②小明的实验依据是阿基米德原理，F浮=G排，受到浮力小的钩码用的拉力大．所以将钩码分别浸没在水和盐水中，用测力计分别测出拉力，拉力大的为水．
（2）①序号为a、b、c的三次实验中，物体排开液体的体积和浸没的液体都相同，不同因素是物体的质量；由图可知测力计的示数分别为：3N、3.5N、4N，而三个圆柱形物体A、B、C的重分别为4N、4.5N和5N，根据称重法，则所受浮力分别为1N、1N、1N，可见浮力相等，于是可得结论是：浮力的大小与物体的质量无关；
②要想研究浮力的大小与液体的密度的关系，根据控制变量法，需保持物体排开液体的物体的体积、物体的质量、浸没的深度等因素相同，变化的量是液体的密度；则符合要求的实验是：a、d、e三次实验．
（3）浮力的大小与物体浸入液体的深度之间关系的例子如：
在水下提升打捞的物体时，物体所处的深度不同但未到达水面之前，施加的拉力保持不变；则说明浮力的大小与物体浸入液体的深度无关．
（4）实验序号为1、2、3的三次实验中，物体的体积和液体的密度都相同，不同因素是物体排开液体的体积．由表中数据可得结论是：浮力的大小与物体排开液体的体积有关；
实验序号为3、4、5的三次实验中，物体排开液体的体积和液体的密度都相同，不同因素是物体所处的深度．由表中数据可得结论是：浮力的大小与物体所处的深度无关；
故答案为：
（1）用量筒量出相同体积的水和盐水，分别倒入两个相同的烧杯中，再将两个烧杯放在天平左右两盘，质量大的为盐水；
将钩码分别浸没在水和盐水中，用测力计分别测出拉力，拉力大的为水．
（2）物体的质量无关；a、d、e；
（3）在水下提升打捞的物体时，物体所处的深度不同但未到达水面之前，施加的拉力保持不变．说明浮力的大小与物体浸入液体的深度无关．
（4）浮力的大小与物体浸入液体的深度无关，与物体排开液体的体积有关．
点评：本题中称重法测量浮力和控制变量法的运用是本实验操作和分析的关键；易错点在于对图的观察，找出实验中控制不变的量是哪些；改变的物理量是哪一个；这是解答本题的难点．
练习册系列答案
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26、在物理课外小组活动时，老师拿来了外观上没有什么差别的两杯液体，并且告诉小明和小丽，两杯液体分别是清水和酒精，让小明和小丽把它们区分开．反应敏捷的小明马上凑到两杯液体前，用鼻子闻了闻就区分出来了．老师笑了笑，又拿出两杯外观完全一样的液体，告诉小明和小丽：“现在一杯是清水，另一杯是盐水，不能用嘴尝，你们打算用什么方法区分？”
小丽在实验室借来了两个完全相同的烧杯，一个量筒和一台没有砝码的天平．小明则借来了一个弹簧测力计，一个钩码，一个烧杯．
（1）小明闻一闻就区分开水和酒精，是利用了
气味不同
现象．
（2）请你根据小明和小丽所准备的器材，设想出他们要采用的方法：
小丽的方法：（简述操作过程）
用量筒量出相同体积的水和盐水，分别倒入两个烧杯中，再将两个烧杯放在天平左右两盘，质量大的为盐水
．
小明的方法：（简述操作过程）
将钩码分别浸没在水和盐水中，用测力计分别测出拉力，拉力大的为水
．
在物理课外小组活动时，老师给同学们准备了以下器材：弹簧测力计、量筒、刻度尺、烧杯、水、细线；同学们设计了许多种方法测正方体小金属块浸没在水中所受的浮力．请写出两种测量方法，并用测出的物理量表示出浮力的大小．

在物理课外小组活动时，老师拿来了外观上没有什么差别的两杯液体，并且告诉小明和小丽，两杯液体分别是清水和酒精，让小明和小丽把它们区分开．反应敏捷的小明马上凑到两杯液体前，用鼻子闻了闻就区分出来了．老师笑了笑，又拿出两杯外观完全一样的液体，告诉小明和小丽：“现在一杯是清水，另一杯是盐水，不能用嘴尝，你们打算用什么方法区分？”
小丽在实验室借来了两个完全相同的烧杯，一个量筒和一台没有砝码的天平．小明则借来了一个弹簧测力计，一个钩码，一个烧杯．
（1）小明闻一闻就区分开水和酒精，是利用了________现象．
（2）请你根据小明和小丽所准备的器材，设想出他们要采用的方法：
小丽的方法：（简述操作过程）________．
小明的方法：（简述操作过程）________．

按要求完成下列两项实验设计：

(1)王老师家刚买来一只多星牌CSCK--1500型自动保护不锈钢电水壶，其铭牌上标有“220V  1500W”字样，请你帮他设计一种方法，用来测量这只水壶烧水的实际功率，写出所用器材、测量步骤、导出计算公式。

(2)在物理课外小组活动时，老师给同学们准备了以下器材：弹簧测力计、量筒、烧杯、刻度尺、水、细线；同学们设计了多种方法测正方体小金属块浸没在水中所受的浮力。请你写出两种测量方法，并用测出的物理量表示出浮力的大小。

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