题目内容
8.小红对浮力实验进行了全面的复习,下面是她遇到的两个实验题,请你帮她解决:(1)在探究浮力大小等于什么的实验中,小红同学操作过程如图1所示:
A.测出铁块的所受到的重力G1;
B.将水倒入溢水杯中;
C.把铁块侵入溢水杯中,读出测力计示数F;
D.测出小桶和水的总重G2;
E.记录分析数据,归纳总结实验结论,整理器材分析评估小明的实验,指出存在的问题.
①指出小明在实验操作中漏掉的一个步骤:测出空小桶的重力G0;
②指出上面的实验操作中的一处错误:B.将水倒入溢水杯中;
③改正错误,并完成遗漏的步骤标注为F,小明根据AC两步可测出浮力,根据DF两步可测出铁块排开水的重力,进而得出F浮和G排的关系.
④如果要探究漂在水面上的木块受到F浮和G排的关系,那么与上述操作不同的一个步骤是C(填字母A,B,C,D)
(2)小刚用弹簧测力计,圆柱体,烧杯,分别装有一定的水和酒精,对浸入的液体中的物体所受的浮力进行探究,其装置和弹簧测力计如图2所示.
①物体浸没在水中时受到的浮力是1N,圆柱体的体积1×10-4m3;
②用图2所示实验数据测出酒精的密度是0.8×103kg/m3;
③分析图A、B、C、D,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关.
分析 (1)①要测出排开水的重力,首先应测出空小桶的重力;
②没有强调将溢水杯倒满水;
③利用称重法可算出物体浸在水中时受到的浮力;
④根据所测数据计算F浮与G排并进行比较.漂浮在水面上的物体只有部分浸入水中.
(2)根据拉力变化的图象可知,物体没有浸入到水中前的拉力即为物体的重力G;根据浮力变化的图象可得物体完全浸没时的浮力,根据F浮=ρ水gV排求出物体的体积;
由图A和图E可求得在酒精中受到的浮力,然后利用浮力公式求出酒精的密度.
分析图示实验,根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论.
解答 解:(1)①因为要测铁块排开水的重力,所以首先测出空小桶的重力,然后再测出小桶和水的总重G2,二者之差为排开水的重力;
②B、将水倒入溢水杯中,没有强调倒满,否则排开水的重力大于溢出水的重力,因此是错误的,应改为:将溢水杯倒满水;
③根据称量法测浮力,A在空气中物体的重力减去C物体完全浸没时弹簧测力计的示数,即可求得浮力;
用小桶和水的总重G2减去空小桶的重力,即为铁块排开水的重力,即根据DF两步可测出铁块排开水的重力,进而得出F浮和G排的关系.
④物体漂浮在水面上,只有部分浸入水中,我们要测量漂浮在木块上的浮力,就要让木块漂浮在水面上,而不是浸没,故要探究漂在水面上的木块受到F浮和G排的关系,那么与上述操作不同的一个步骤是C.
(2)①由图A可知,物体没有浸入到水中前的拉力即为物体的重力G=4N;
由图C可知,圆柱体完全浸没后,圆柱体受的浮力为F浮=G-F拉水=4N-3N=1N,
由浮力公式F浮=ρ水gV排可知,物体的体积V=V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10-4m3,
②由图A和图E可得,在酒精中受到的浮力F浮酒精=G-F拉酒精=4N-3.2N=0.8N,
圆柱体完全浸没后,圆柱体排开液体的体积等于圆柱体体积,即V排酒精=V=1×10-4m3,
由F浮酒精=ρ酒精gV排酒精可得:
ρ酒精=$\frac{{F}_{浮酒精}}{g{V}_{排酒精}}$=$\frac{0.8N}{10N/kg×1×1{0}^{-4}kg/{m}^{3}}$=0.8×103kg/m3.
③由图A、B、C、D所示实验可知,物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同,物体受到的浮力不同,由此可知,浮力大小与物体排开液体的体积有关.
故答案为:(1)①测出空小桶的重力G0;②B.将水倒入溢水杯中;③AC;DF;④C;(2)①1;②1×10-4m3;③0.8×103kg/m3;④物体排开液体的体积.
点评 本题考查了探究影响浮力大小因素实验、求物体的体积与密度问题,要掌握称重法测浮力的方法、应用浮力公式即可解题,主要涉及控制变量法和归纳法的运用,考查了学生用测量数据验证原理过程的能力.
| A. | 0℃时,所有分子将停止运动 | |
| B. | 扩散只能在气体或液体中进行 | |
| C. | 物体内分子之间的引力和斥力是同时存在的 | |
| D. | 一个物体的温度越高,其内部大量分子的热运动越剧烈 |