题目内容
某课外兴趣小组的同学做的两个实验如下:一是测量不规则形状石块的密度.他们的操作过程如图甲所示.
二是改进的“阿基米德原理”实验,装置如图乙所示.其中A、B为两个规格相同的弹簧测力计,C为重物,D为薄塑料袋(质量不计),F是塑料饮料瓶、橡胶塞及弯曲的玻璃管制成的溢水杯,E是升降平台(摇动手柄可使平台高度缓慢升降).请完成下列内容:
①请将图甲中的实验步骤合理排序______(只填字母).
②设计表格,记录测石块密度的实验数据与结果.
③在图乙所示实验中,同学们逐渐调高平台E,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧测力计A的示数______,B的示数______(填“增大”、“减小”或“不变”).
比较弹簧测力计A的示数变化量
④教材上验证阿基米德原理的实验如图丙所示,同学们改进的实验与教材上的实验相比较有什么优点?(请写二条)
一条:______;
二条:______.
【答案】分析:①根据测量密度的实验步骤:先测质量,再测体积,然后再求密度.
②根据所测得数据来设计表格.
③根据阿基米德原理可知,重物浸入水中的体积越来越大时受到的浮力变大,根据称重法可知弹簧测力计A示数的变化;此时重物排开水的体积变大即溢出水的体积变大,据此可知弹簧测力计B示数的变化;再根据阿基米德原理判断弹簧秤A的示数变化量FA′和弹簧秤B的示数变化量FB′之间的关系.
④改进后的优点从增加实验器材的目的来分析.
解答:解:①先用天平测出质量,再在量筒内倒入适量水,记下示数V1,然后将石块放入量筒内,记下示数V2,即可求出石块体积,最后求出密度.
故答案为:cab.
②因为要测量石块的质量,量筒内水的体积、石块的体积等,设计表格如下:
③重物浸入水中的体积越来越大时,排开液体的体积变大,
根据F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力变大,
∵F浮=G-F′
∴弹簧测力计A的示数F′=G-F浮变小;
又∵重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,
∴弹簧测力计B的示数变大;
根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,
∴弹簧测力计A示数的变化量FA'和弹簧测力计B示数的变化量FB′相等.
故答案为:减小;增大;=;
④改进实验中,把水变为红色是为了增加可见度;
使用可调节的平台,可以形象观察到物体溢出液体体积的变化;
使用铁架台是为了固定弹簧秤方便老师讲解.
故答案为:弹簧上端有铁架台固定,弹簧秤示数更稳定;上课时不用老师拎着弹簧秤读数.便于老师的讲解.
点评:本题考查了阿基米德原理实验的改进,弄清楚实验装置中每一个仪器的作用,结合阿基米德原理,即可轻松解题.
②根据所测得数据来设计表格.
③根据阿基米德原理可知,重物浸入水中的体积越来越大时受到的浮力变大,根据称重法可知弹簧测力计A示数的变化;此时重物排开水的体积变大即溢出水的体积变大,据此可知弹簧测力计B示数的变化;再根据阿基米德原理判断弹簧秤A的示数变化量FA′和弹簧秤B的示数变化量FB′之间的关系.
④改进后的优点从增加实验器材的目的来分析.
解答:解:①先用天平测出质量,再在量筒内倒入适量水,记下示数V1,然后将石块放入量筒内,记下示数V2,即可求出石块体积,最后求出密度.
故答案为:cab.
②因为要测量石块的质量,量筒内水的体积、石块的体积等,设计表格如下:
| 石块质量m/g | 量筒内水的体积V2/cm3 | 量筒中石块和水的总体积V2/cm3 | 石块的体积 V/cm3 | 石块的密度 ρ/(kg.m-3) |
| 37.4 | 20 | 40 | 20 | 1.87×103 |
根据F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力变大,
∵F浮=G-F′
∴弹簧测力计A的示数F′=G-F浮变小;
又∵重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,
∴弹簧测力计B的示数变大;
根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,
∴弹簧测力计A示数的变化量FA'和弹簧测力计B示数的变化量FB′相等.
故答案为:减小;增大;=;
④改进实验中,把水变为红色是为了增加可见度;
使用可调节的平台,可以形象观察到物体溢出液体体积的变化;
使用铁架台是为了固定弹簧秤方便老师讲解.
故答案为:弹簧上端有铁架台固定,弹簧秤示数更稳定;上课时不用老师拎着弹簧秤读数.便于老师的讲解.
点评:本题考查了阿基米德原理实验的改进,弄清楚实验装置中每一个仪器的作用,结合阿基米德原理,即可轻松解题.
练习册系列答案
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同学们依据此图片获得数据,如下表:
| 照片序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 时间t/s | 0 | 10 | 20 | 30 | 50 | |
| 路程s/mm | 0 | 12.0 | 22.2 | 48.7 |
(2)根据上表的数据,你可得出蜗牛是做