题目内容

(2010?江宁区二模)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
①可能跟物体浸入液体的深度有关;
②可能跟物体的重力有关;
③可能跟物体的体积有关;
④可能跟物体浸入液体的体积有关;
⑤可能跟液体的密度有关.
为了验证上述猜想,李明决定利用实验室是的器材进行实验:首先用弹簧测力计称出了铁块在空气中所受的重力,如图1甲所示.然后他将铁块挂在弹簧测力计下端,依次把铁块缓缓地浸入水中不同位置如图1乙,在这一实验中:

(1)在图1乙中铁块从位置1-2-3的过程中,弹簧测力计的示数
变小
变小
,说明铁块受到的浮力
变大
变大
;从位置3-4的过程中,弹簧测力计的示数不变,说明铁块受到的浮力
不变
不变
.(填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)铁块在水中位置3时受到的浮力大小是
2.4
2.4
N.
(3)通过这一实验可以验证上述猜想
④
④
是正确的,猜想
①
①
是不正确的(填上面猜想的序号).
(4)给你一杯清水、一个熟鸡蛋和适量的食盐(如图2),请你设计实验验证浮力与液体的密度是否有关.简要写出你的实验验证的方法.
分析:(1)浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力作用,根据F=G-F浮可知,受到的浮越大,则弹簧测力计的示数越小;由F浮=G-F可知,弹簧测力计示数不变,物体受到的浮力不变.
(2)由图示求出物体的重力,求出铁块在3位置时弹簧测力计的示数,然后求出铁块在3时受到的浮力.
(3)分析图示实验,得出实验结论,然后判断哪些猜想是正确的,哪些是错误的.
(4)要探究浮力与液体密度的关系,需改变液体的密度,通过鸡蛋在液体中的浮沉条件判断浮力的变化.
解答:解:(1)铁快从位置1→2→3的过程,浸入液体中的体积变大,测力计的示数变小,说明铁块受到的浮力变大;
铁块从位置3→4的过程,铁块完全浸没,测力计的示数不变,说明铁块受到的浮力不变.
(2)由图甲所示可知,物体的重力G=4.4N,由图乙3所示可知,弹簧测力计示数F=2N,物体受到的浮力F浮=G-F=4.4N-2N=2.4N.
(3)由(1)可知,浮力大小与浸入液体中的体积有关,浸没在液体中的物体,浮力大小与浸入液体中的深度无关,由此可知,猜想④是正确的,猜想①是错误的.
(4)将熟鸡蛋放入清水中,鸡蛋下沉,此时浮力小于鸡蛋的重力;向清水中放入适量食盐,液体的度增大,鸡蛋悬浮在盐水中,此时浮力等于鸡蛋的重力,这两种情况下,鸡蛋排开液体的体积相同而液体密度不同,浮力大小不同,由此可知,浮力大小与液体的密度有关.
故答案为:(1)变小;变大;不变;(2)2.4;(3)④;①;(4)①将熟鸡蛋放入清水中,鸡蛋下沉;②向清水中放入适量食盐,直到鸡蛋悬浮在盐水中.
点评:此题是探究影响浮力大小的影响因素实验,考查了实验分析及实验设计,注意控制变量法的应用.
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