题目内容

12．某同学为了探究浮力的大小与哪些因素有关，做了以下几个实验．他首先用弹簧测力计测得某一金属块的重为3.8N，测得相同体积的石块的重为1.1N，然后完成了以下步骤：
实验1：把金属块挂在弹簧测力计下，浸没在水中的不同深度处，观察到弹簧测力计的示数始终是3.3N；
实验2：把金属块浸入水中一部分，观察到弹簧测力计的示数是3.6N；
实验3：把金属块浸没在硫酸铜溶液中，观察到弹簧测力计的示数是3.1N（ρ硫酸铜＞ρ水）
实验4：把石块浸没在水中，观察到弹簧测力计的示数是0.6N．
分析上述实验结果，可以得到初步结论：
（1）根据实验1可知：浸没在液体中的物体所受浮力的大小与浸没深度无关．
（2）根据实验2、3可知：浸在液体中的物体所受浮力大小与液体密度有关．
（3）试从上述实验中寻找合适数据并通过简单计算说明：浸没在液体中的物体所受浮力与物体本身的密度无关．

分析 实验法测浮力的方法：浮力的大小等于物体的重力减去物体浸在液体中弹簧测力计的示数．
阿基米德原理：物体所受的浮力等于排开的液体重力，物体所受的浮力与排开的液体密度和排开的液体体积有关．
（1）实验1：把金属块挂在弹簧测力计下，浸没在水中的不同深度处，观察到弹簧测力计的示数始终不变，说明浮力不变；
（2）由“实验1、3”可知，排开的液体体积相同，液体的密度不同，观察到弹簧测力计的示数不同，说明浮力不变；
（3）想研究浸没在液体中的物体所受浮力与物体本身的密度无关，要控制排开的液体密度和排开的液体体积都相同，物体的密度不同；

解答 解：（1）根据“实验1”可知，金属块浸没在水中的深度不同，弹簧测力计的示数始终是3.3N不变，说明浮力不随物体浸没在水中的深度的改变而改变，即浮力的大小与浸没在液体中的深度无关；
（2）根据“实验2、3”可知，排开的液体体积相同，液体的密度不同，浮力的大小不同，说明与浮力的大小与液体的密度有关；
（3）实验1和实验4中，金属块和石块的密度不同，但体积相同，则排开的液体的体积相同；液体都是水，液体密度又相同；弹簧测力计的示数变化分别为F金=3.8N-3.3N=0.5N，F石块=1.1N-0.6N=0.5N，两者相等，所以浮力相同．则能说明浸没在液体中的物体所受的浮力与物体本身的密度无关．
故答案为：（1）浸没在液体中的物体所受浮力的大小与浸没深度无关；
（2）浸在液体中的物体所受浮力大小与液体密度有关；
（3）F金=3.8N-3.3N=0.5N，F石块=1.1N-0.6N=0.5N，所以浸没在液体中的物体所受浮力与物体本身的密度无度．

点评 此题考查我们的实验分析能力和控制变量法的了解；
在做探究影响浮力大小的实验时，我们首先要知道影响浮力大小的因素是什么．

练习册系列答案
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2．一节普通新干电池的电压是（　　）
A．1伏B．1.5伏C．2伏D．3伏
3．薄壁圆柱形容器甲的质量为0.4千克，底面积为1×10-2米2，容积为3×10-3米3，置于水平桌面上，内盛0.2米深的水．
①求甲底部受到的水的压强p水．
②现将质量为3.6千克的物体乙轻放入甲内，且乙浸没在水中．
（a）求甲对桌面达到的最大压强p甲．
（b）当甲对桌面达到最大压强时，求乙的最小密度ρ乙．
20．如图所示，均匀长方体甲和薄壁圆柱形容器乙置于水平地面上．长方体甲的底面积为3S．容器乙足够高、底面积为2S，盛有体积为5×10-3米3的水．
①若甲的重力为20牛，底面积为5×10-4米2，求甲对地面的压强p甲．
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7．下列说法中正确的是（　　）
A．丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应
B．英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象
C．指南针是根据电流磁效应制成的
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17．小丽家中的电能表表盘如图所示，则小丽家已消耗的电能为16.6kW•h，可以同时使用的用电器总功率不能超过4400W．若电冰箱（主要技术参数见下表）单独正常工作24小时，电能表的转盘转480转；在使用电冰箱的过程中，小丽发现冰箱门打开时，冰箱内照明灯亮，压缩机不一定在工作，则冰箱的压缩机和照明灯是并联的．
海尔BC-110B电冰箱
额定电压220V
工作频率50Hz
额定功率100W
耗电量0.8kW•h/24h
4．戴着绿色眼镜的人到商场买纸，则他看到的（　　）
A．只有绿、黑两种颜色的纸B．只有白、绿、黑三种颜色的纸
C．有绿、黑、白、红四种颜色的纸D．各种颜色的纸都有
9．阅读短文，回答问题．
沼气是当前已开发和使用的一种新型能源．通过将农村大量的秸秆、人畜粪便等发酵来获取沼气，利用沼气来烧水做饭、点灯照明．如图甲是一农户沼气池及使用沼气的示意图．
为了有利于产气和保证燃烧用气时的压力相对稳定，该沼气池内的气压值应控制在1.08×105Pa～1.12×105Pa之间．为了测量沼气池内的气压，设计了如图乙所示的电路．其中，电源电压恒为6V，定值电阻R0=14Ω，RL是力敏电阻，其电阻值随受到的气压变化关系如下表：
气压p/×105Pa1.021.041.061.081.101.12
力敏电阻RL/Ω2218141062

（1）沼气属于可再生（选填“可再生”或“不可再生”）能源．在烧水过程中，大量向外散失的能量不会自动再汇集回来，这说明能量的转化和转移是有方向性的．
（2）一盏沼气灯与一盏40W白炽灯正常发光时的亮度相当．若每天按3h计算，该农户使用这盏沼气灯一个月能节约3.6 kW•h的电能．（一个月按30天计）
（3）在一标准大气压下，若沼气灶正常工作时，将一壶质量为2.5kg、温度为20℃的水烧开，需要消耗沼气0.14m3．则壶内水所吸收的热量为8.4×105J，该沼气灶烧水时的热效率约为30%．（已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），沼气的热值约为2.0×107J/m3）
（4）根据表中的数据，请在图丙坐标系中画出力敏电阻RL与气压p之间的关系图线．当图乙电路中的电流表示数为0.2A时，该沼气池内的沼气压强为1.05×105Pa．该农户此时不能（选填“能”或“不能”）使用这个沼气池中的沼气来正常烧火做饭．将图乙中电流表表盘的相关刻度值转化为对应的气压值，制成一个简易气压计，该气压计的刻度值分布是不均匀（选填“均匀”或“不均匀”）的．
10．如图所示电路，闭合开关S时，灯泡L1、L2都不亮．若电路中的故障是灯L1断路，用一块电压表查找故障，闭合开关S，下列说法中正确的是（　　）
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