题目内容
9.在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小辰同学和他的小伙伴们做了如图所示的一系列实验.(1)①②③三次实验是为了探究浮力的大小与物体排开液体的体积的关系,得出的结论是在液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大.
(2)分析①③④三次的实验数据,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关.
(3)此实验还探究了浮力的大小与液体密度的关系,得出的结论是物体排开液体的体积相同,液体的密度越大,物体所受浮力越大.
(4)通过实验数据可知金属块的密度为8.9×103kg/m3.
分析 应用控制变量法分析图示实验,根据实验控制的变量与实验现象分析答题;应用浮力公式求出金属块的质量,然后由密度公式求出金属块的密度.
解答 解:(1))由图示①②③三次实验可知,物体排开液体的密度不变而排开液体的体积不同,物体受到的浮力不同,排开液体体积越大,物体受到的浮力越大,由此可知,①②③三次实验可以探究:浮力的大小与排开液体体积的关系,得出的结论是:在液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大.
(2)由图①③④三次实验可知,物体排开液体的密度与体积相同而物体浸没在液体中的深度不同,物体受到的浮力相同,由此可知:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关.
(3)由图③⑤所示实验可知,物体排开液体的体积相同而排开液体的密度不同,液体密度越大,物体受到的浮力越大,由此可知:该实验可以探究浮力的大小与液体密度的关系,得出的结论是:在排开液体体积一定的情况下,液体密度越大,物体受到的浮力越大.
(4)由图①所示实验可知,金属块的重力G=9N,由G=mg可知,金属块的质量:m=$\frac{G}{g}$=$\frac{8.9N}{10N/kg}$=0.89kg,由图①④所示实验可知,金属块浸没在水中受到的浮力:F浮=G-F=8.9N-7.9N=1N,由F浮=ρ水gV排可知,金属块的体积:V=V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10-4m3,金属块的密度:ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.89kg}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=8.9×103kg/m3.
故答案为:(1)物体排开液体的体积;在液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大;
(3)液体密度;物体排开液体的体积相同,液体的密度越大,物体所受浮力越大;
(4)8.9×103.
点评 在本实验中,牵扯到的变量一共有三个,物体排开液体的体积、液体的密度、物体浸没的深度,因此,在探究过程中,控制变量法的运用至关重要.同时,我们还应明确在这三个因素中,物体浸没的深度对浮力的大小是没有影响的.称重法表达式的运用也在这一实验的进行中起到了重要的作用,是我们必须熟练掌握的.
| A. | 两只乒乓球不动 | B. | 两只乒乓球相互靠拢 | ||
| C. | 两只乒乓球沿气流方向离开 | D. | 两只乒乓球相互间距离增大 |
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 圆柱体浸入水中深度h/cm | 0 | 0.6 | 1.2 | 1.8 | 2.4 | 3.0 | 3.6 | 4.2 | 4.8 |
| 测力计示数F/N | 3.00 | 2.85 | 2.70 | 2.55 | 2.40 | 2.40 | 2.40 | 2.40 | 2.40 |
(2)在第3次实验中,物体受到的浮力是0.3N;
(3)其他同学根据小明同学的实验记录,绘制出了四个“物体浸在水中所受浮力F与浸入水中深度h关系”的图象(如图乙),你认为正确的是B.