题目内容
【题目】某小组同学研究金属球在水中受到浮力的大小时,提出不同的猜想.
猜想I:金属球在水中所受的浮力F浮跟金属球的密度有关;
猜想Ⅱ:金属球在水中所受的浮力F浮跟金属球浸入水中的深度有关.
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于是他们将半径均为5厘米但密度不同的金属球甲、乙分别挂在测力计下,将其逐步浸入水中进行实验.他们通过测出球心到水面的距离h来表示金属浸入水中的深度、并读出相应的测力计示数F且计算得出F浮,实验数据分别见表一、表二.
表一:金属球甲p甲=3.0×103千克/米3.
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
球心到水面的距离h(厘米) | 5 | 2 | 0 | 2 | 5 | 8 |
测力计示数F(牛) | 15.7 | 14.6 | 13.1 | 11.6 | 10.5 | 10.5 |
金属球所受的浮力F浮(牛) | 0 | 1.1 | 2.6 | 4.1 | 5.2 | 5.2 |
表二:金属球乙p乙=6.0×103千克/米3.
实验序号 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
球心到水面的距离h(厘米) | 5 | 2 | 0 | 2 | 5 | 6 |
测力计示数F(牛) | 31.4 | 30.3 | 26.8 | 27.3 | 26.2 | 26.2 |
金属球所受的浮力F浮(牛) | 0 | 1.1 | 2.6 | 4.1 | 5.2 | 5.2 |
①该小组所进行的序号1、7实验的示意图是图中的_____(选填“a”或“b”).
②分析比较实验序号2~6或8~12的实验数据及相关条件,可初步得出的结论是:同一金属球浸入水中的深度增加时,所受到水的浮力_____.
③分析比较实验序号2和8、3和9、4和10或5和11的实验数据及相关条件,可初步得出的结论是:_____,并由此可知,金属球在水中所受的浮力F浮跟金属球的密度无关.
他们进一步提出问题:金属球在水中所受最大的浮力跟哪些因素有关?为继续研究,最需要添加的实验器材是:跟甲(或乙)_____不同的金属球.(选填“半径”、“密度”或“质量”)
【答案】 (a) 先变大,达到最大后保持不变 当浸入水中深度相等时,半径相同、密度不同的金属球所受浮力的大小相等 半径
【解析】①由1、7数据知,两金属球受到的浮力均为零,说明此时物体还没有浸入到水中,应为(a)图所示的情况;
②2~6或8~12的实验数据,浸入水中的深度逐渐增加,随着深度的增加,开始受到的浮力逐渐增大,当完全浸没后受到的浮力大小不变;
③分析比较实验序号2和8、3和9、4和10或5和11的实验数据及相关条件,球浸入水中的深度相同,球的密度不同,但受到的浮力相同,可知当浸入水中深度相等时,半径相同、密度不同的金属球所受浮力的大小相等;
④由②③知,浮力大小与物体浸入液体中的体积有关,与物体的密度无关,所以要探究金属球在水中所受最大的浮力跟哪些因素有关,应换用不同体积的金属球进行实验.
【题目】某同学欲测量一根细铜丝的直径,他的实验步骤如下:
A.将细铜丝拉直,用刻度尺测出细铜丝的长度L1; |
B.用刻度尺测出铅笔杆上铜丝绕圈总长度L2; |
C.用铜丝的长度除以铜丝的圈数,即得细铜丝的直径d; |
D.将细铜丝紧密缠绕在铅笔杆上; |
E.数出缠绕在铅笔杆上细铜丝的圈n.
(1)以上步骤中,没有必要的步骤是 .
(2)实验步骤的合理顺序应是 .
(3)铜丝直径表达式是 .