题目内容

8.探究“物体的浮与沉”实验中,老师演示了如下几个实验:

(1)把A图中卷成团的牙膏皮弄成空心后,可以如图B立在水中,受到的重力不变,排开水的体积变大,受到的浮力变大;(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)如图甲、乙所示,将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲、乙两杯水中,静止时甲杯中橡皮泥所受的浮力小于乙杯中橡皮泥所受的浮力(选填“大于”、“小于”或“等于”),乙杯中水面升高得多.
(3)如图C所示,鸡蛋沉在装有水的烧杯底部,老师向水中不断加盐,使鸡蛋慢慢由沉底变为悬浮最后漂浮,则鸡蛋由沉底到悬浮的过程中受到的浮力变大,鸡蛋由悬浮到漂浮的过程中受到的浮力不变.(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)我们通过以上三个实验可以发现:重力不变时,可以通过改变排开液体的体积和液体的密度而改变浮力,从而改变物体的浮与沉的状态.

分析 (1)同一个物体重力不变,根据浮沉条件判断浮力的大小,再利用阿基米德原理可判断排开水的体积变化;
(2)实心球橡皮泥沉到容器底部,受到的浮力F球<G;碗状橡皮泥漂浮在水面,受到的浮力F碗=G;
而碗状和实心球状的橡皮泥受到的重力相同,据此判断它们所受浮力的大小关系;
再根据阿基米德原理分析排开水的体积关系,得出哪个烧杯水的水面升高的多.
(3)同一只鸡蛋的重力不变,根据物体的浮沉条件即可判断三种情况下鸡蛋所受浮力之间的关系.
(4)浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,液体的密度越大,物体排开液体的体积越大,物体收到的浮力越大

解答 解:(1)牙膏皮的密度大于水的密度,若将牙膏皮卷成团,则其受到的浮力小于重力而下沉.
若把它做成空心的,则它的重力没变,由于体积变大,其排开液体的体积变大,所以受到的浮力变大,因此可以浮在水面上.
(2)因为实心球橡皮泥沉到容器底部,
所以实心球橡皮泥受到的浮力:F球<G------①
因为碗状橡皮泥漂浮在水面,
所以碗状橡皮泥受到的浮力:F碗=G------②
由①②可得:F球<F碗,
由F浮=ρ水V排g得,排开水的体积:V球<V碗,
即:实心橡皮泥排开的水的体积小于碗状橡皮泥排开的水的体积,
故乙杯中水面升高得多.
(3)鸡蛋沉在装有水的烧杯底部,此时浮力小于重力;
鸡蛋悬浮时,此时浮力等于重力.
则鸡蛋由沉底到悬浮的过程中受到的浮力变大,
当鸡蛋漂浮在水面上,此时浮力等于重力.
鸡蛋由悬浮到漂浮的过程中受到的浮力不变.
(4)由第一个和第二个实验可知,重力不变时,可以通过改变 排开液体的体积而改变浮力,从而改变物体的浮与沉的状态;
由第三个实验可知,重力不变时,可以通过改变和 液体的密度而改变浮力,从而改变物体的浮与沉的状态;
通过以上三个实验可以发现:重力不变时,可以通过改变 排开液体的体积和 液体的密度而改变浮力,从而改变物体的浮与沉的状态.
故答案为:(1)不变;变大;变大;
(2)小于;乙;
(3)变大;不变;
(4)排开液体体积;液体密度.(这两空不分顺序)

点评 本题考查物体的沉浮条件和浮力公式的应用,关键知道物体密度大于液体密度时物体下沉,物体密度等于液体密度时物体悬浮,物体密度小于液体密度时物体漂浮,不管漂浮或悬浮,浮力始终等于自身的重力;
还要知道影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积,记住条件是关键,要注意同一物体的重力不变.

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