题目内容

小王为了探究物体在水中不同深度所受浮力变化情况,如图所示,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F,实验数据如下表:

次数
1
2
3
4
5
6
7
h(cm)
0
2
4
6
8
10
12
F(N)
6.75
6.25
5.75
5.25
4.75
4.25
4.25
⑴分析表中实验数据,第7次实验时,物体受到的浮力    N;物体的密度是       kg/m3。如果将圆柱体从弹簧测力计上取下,使其沉入容器底部,则静止时圆柱体对容器底的压力为
        N。
⑵分析表中第1列到第5列数据,说明                               ;
⑶分析表中第6列到第7列数据, 说明                               ;
⑷图中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图像是: (     )

⑸如果小王还想探究:物体所受浮力大小是否与物体的形状有关?老师提供的器材有:弹簧测力计,三个形状不同的小石块,橡皮泥,烧杯、细线和水。请你帮助小王从中选择器材,设计实验方案继续进行实验的探究,简要写出实验所需的器材和实验做法。
器材:                               ;
实验:                                                                       。

⑴2.5 2.7×103  4.25
⑵浸在液体中的物体受到的浮力跟排开液体的体积有关,排开的液体体积越大,受到的浮力越大
⑶浸没在液体中的物体受到的浮力和深度无关 
⑷B
⑸器材:弹簧测力计、橡皮泥、烧杯、细线和水
实验步骤:
a.①用细线将橡皮泥吊在弹簧测力计上,测出橡皮泥重G;
②将橡皮泥浸没水中,记下测力计的示数F1;
③改变橡皮泥形状,将橡皮泥浸没水中,记下测力计的示数F2;
④再改变橡皮泥形状,将橡皮泥浸没水中,记下测力计的示数F3
a.求出橡皮泥各次在水中所受的浮力。若各次所受浮力相等,说明浮力大小与形状无关;若各次所受浮力不等,说明浮力大小与形状有关
b.①用细线将橡皮泥吊在弹簧测力计上,将橡皮泥浸没水中,记下测力计的示数F1;
②改变橡皮泥形状,把橡皮泥浸没水中,记下测力计的示数F2;
③再改变橡皮泥形状,把橡皮泥浸没水中,记下测力计的示数F3
⑶(答案要与实验步骤对应)
b.比较橡皮泥各次浸没水中时测力计示数。若测力计的示数相等,说明浮力大小与形状无关;若测力计的示数不等,则说明浮力大小与形状有关

解析试题分析:(1)读表格可知,h为0时,物体的重力,第7次实验时,物体所受浮力;
分析表格数据可知:第七次实验时,物体已全部浸入水中,所以:


将圆柱体从弹簧测力计上取下,使其沉入容器底部,则静止时圆柱体对容器底的压力为重减去最大浮力,所以压力为第七次的测力计示数:4.25N
(2)分析表中第1-5列数据,观察h和F的变化趋势可得,在同种液体里,物体受到浮力的大小随排开液体体积的增大而增大;
(3)第6、7列数据中h增大,但F不再改变,说明物体已完全浸没,因此可得:物体浸没在同种液体里,所受浮力的大小与浸没的深度无关;
(4)通过分析表格中的数据可知,F随h的变化趋势是,先变小再不变,因此,选项B符合题意.
(5)探究物体所受浮力大小是否与物体的形状有关,选择器材:弹簧测力计、橡皮泥、烧杯、细线和水,根据控制变量的思想,小石块因为不能保证质量(重)相等,所以不选。
实验步骤:
方法一.①用细线将橡皮泥吊在弹簧测力计上,测出橡皮泥重G;
②将橡皮泥浸没水中,记下测力计的示数F1;
③改变橡皮泥形状,将橡皮泥浸没水中,记下测力计的示数F2;
④再改变橡皮泥形状,将橡皮泥浸没水中,记下测力计的示数F3
结论.求出橡皮泥各次在水中所受的浮力。若各次所受浮力相等,说明浮力大小与形状无关;若各次所受浮力不等,说明浮力大小与形状有关
方法二.①用细线将橡皮泥吊在弹簧测力计上,将橡皮泥浸没水中,记下测力计的示数F1;
②改变橡皮泥形状,把橡皮泥浸没水中,记下测力计的示数F2;
③再改变橡皮泥形状,把橡皮泥浸没水中,记下测力计的示数F3
⑶(答案要与实验步骤对应)
结论.比较橡皮泥各次浸没水中时测力计示数。若测力计的示数相等,说明浮力大小与形状无关;若测力计的示数不等,则说明浮力大小与形状有关
考点:探究浮力大小的实验.
点评:通过此题我们要学会熟练运用称重法的表达式求出浮力,对表格数据的分析是本题的重点,控制变量法依然是此类实验必须要用到的,此题的易错点在于分析图象时要注意:弹簧测力计的示数F随h的变化和浮力F浮随h的变化是不同的.最后一问从较高的水平对学生的各种能力进行考查,以提高学生的综合探索创新能力.

练习册系列答案
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小王为了探究物体在水中不同深度所受浮力变化情况,如图所示,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F,实验数据如下表:
次数 1 2 3 4 5 6 7
h(cm) 0 2 4 6 8 10 12
F(N) 6.75 6.25 5.75 5.25 4.75 4.25 4.25
(1)分析表中实验数据,第7次实验时,物体受到的浮力
2.5
2.5
N;物体的密度是
2.7×103
2.7×103
kg/m3.如果将圆柱体从弹簧测力计上取下,使其沉入容器底部,则静止时圆柱体对容器底的压力为
4.25
4.25
N.
(2)分析表中第1列到第5列数据,说明
浸在液体中的物体受到的浮力跟排开液体的体积有关,排开的液体体积越大,物体受到的浮力越大
浸在液体中的物体受到的浮力跟排开液体的体积有关,排开的液体体积越大,物体受到的浮力越大
;
(3)分析表中第6列到第7列数据,说明
浸没在液体中的物体受到的浮力和深度无关
浸没在液体中的物体受到的浮力和深度无关
;
(4)图中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象是:
B
B


(5)如果小王还想探究:物体所受浮力大小是否与物体的形状有关?老师提供的器材有:弹簧测力计,三个形状不同的小石块,橡皮泥,烧杯、细线和水.请你帮助小王从中选择器材,设计实验方案继续进行实验的探究,简要写出实验所需的器材和实验做法.
器材:
弹簧测力计、橡皮泥、烧杯、细线和水
弹簧测力计、橡皮泥、烧杯、细线和水
;实验:
①用细线将橡皮泥吊在弹簧测力计上,测出橡皮泥重G;
②将橡皮泥浸没水中,记下测力计的示数F1;
③改变橡皮泥形状,将橡皮泥浸没水中,记下测力计的示数F2;
④再改变橡皮泥形状,将橡皮泥浸没水中,记下测力计的示数F3;
⑤分析实验数据,得出结论.
①用细线将橡皮泥吊在弹簧测力计上,测出橡皮泥重G;
②将橡皮泥浸没水中,记下测力计的示数F1;
③改变橡皮泥形状,将橡皮泥浸没水中,记下测力计的示数F2;
④再改变橡皮泥形状,将橡皮泥浸没水中,记下测力计的示数F3;
⑤分析实验数据,得出结论.
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