题目内容

12.在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学设计了如图甲所示的装置,将 同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中,为了便于操作和准确收集数据,用升降台调节溢水杯的 高度来控制物体排开液体的体积.
(1)实验中,同学们逐渐调高平台,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧测力计的示数减小(增大/减小/不变),重物受到的浮力增大(增大/减小/不变),重物完全浸没后,逐渐调高平台,弹簧测力计的示数不变(增大/减小/不变).实验表明:浸在液体中的物体受 到的浮力大小与物体排开液体的体积有关,而与物体浸没在液体中的深度无关.
(2)小组反复讨论,改进了实验装置如图乙,其中 A,B 是相同的弹簧测力计,同学们逐渐调 高平台,使重物浸入水中的体积越来越大,比较弹簧测力计 A 的示数变化量△FA和弹簧测力计B的示数变化量△FB,它们的大小关系是△FA=△FB(>/</=).由此可初步得出结论:物体 浸在液体中所受浮力大小等于物体排开的液体所受的重力,这就是著名的阿基米德原理.

分析 (1)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;
(2)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.

解答 解:(1)逐渐调高平台,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧测力计的示数减小,重物受到的浮力增大;重物完全浸没后,逐渐调高平台,弹簧测力计的示数不变.实验表明:浸在液体中的物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关;当完全浸没后,与深度无关.
(2)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,
根据F浮=G-F′得弹簧测力计A的示数F′=G-F浮变小;
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,则弹簧测力计B的示数变大;
物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,即弹簧测力计A示数的变化量△FA和弹簧测力计B的示数变化量△FB相等,这就是阿基米德原理的主要内容.
故答案为:(1)减小;增大;不变;物体排开液体的体积;物体浸没在液体中的深度;(2)=;物体排开的液体所受的重力.

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.

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