题目内容

如图是探究影响浮力大小因素的实验.
(1)为了观察圆柱体逐渐放入水中时的浮力变化情况,弹簧测力计吊着圆柱体要匀速、缓慢向下放,使圆柱体处于______状态.
(2)测出圆柱体的重力为5N,根据图中弹簧测力计示数,可知此时圆柱体受到的浮力为______N.
(3)实验时应先测圆柱体的重力,再放人水中测浮力,改变操作先后顺序会使浮力的测量结果偏______.
(4)探究完浮力和液体密度、排开液体体积的关系后,若还想探究浮力是否和物体所受的重力有关,请简述你的实验方案.

【答案】分析:(1)本题考查探究影响浮力大小的因素,当物体处于平衡状态时,物体在拉力、浮力重力作用下平衡,此时弹簧测力计的示数才等于重力减浮力;
(2)根据图确定测力计的分度值,读出拉力的示数,根据F浮=G-F计算出浮力的大小;
(3)通过称重法可以测出物体在水中受到的浮力的大小,若测量顺序颠倒了,则物块从水中拿出时会沾有一部分水,影响实验结果,使结果偏大;
(4)若要探究浮力与重力的关系,则应选用控制变量法,控制其它量不变,只改变物体的重力进行实验,比较实验的结果是否受重力的影响.
解答:解:(1)弹簧测力计吊着圆柱体要匀速、缓慢向下放,则圆柱体处于平衡状态;
(2)由图知,测力计的分度值为0.2N,示数为1.4N,所以F浮=G-F=5N-1.4N=3.6N;
(3)若先测浮力再测重力时,由于物体上面沾有水,所测重力值偏大,根据公式F浮=G-F,所测浮力也会偏大;
(4)若想探究浮力是否和物体所受的重力有关,应保持液体密度和物体排开液体的体积相同,并且物体的重力不同,所以可以取两块体积相同的铁块和铝块,测出它们各自的重力,分别用测力计吊着浸没到水中,读出测力计的示数,根据测力计的示数算出浮力,通过比较得出结论.
故答案为:(1)平衡;(2)3.6;(3)大;(4)取两块体积相同的铁块和铝块,测出它们各自的重力,分别用测力计吊着浸没到水中,读出测力计的示数,根据测力计的示数算出浮力,通过比较得出结论.
点评:此题是探究影响浮力大小因素的实验,考查了称重法测量浮力应注意的问题及浮力的计算,考查了测力计的读数,还涉及到了平衡状态的分析;通过让学生设计实验探究浮力是否与物体重力有关,考查了控制变量法的应用.
练习册系列答案
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某中学科学探究活动小组的同学在探究影响浮力大小的因素过程中,同学们经过讨论作出如下猜想:
猜想A:浮力大小可能与物体的密度有关;
猜想B:浮力大小可能与物体的重力有关;
猜想C:浮力大小可能与物体排开液体的体积有关;
猜想D:浮力大小可能与液体的密度有关.
大家分别对各项进行探究.
(1)小华认为先探究猜想C最方便,为此他选取了一个重为7.8N的铁块放入水中,进行了如图所示的七步操作,并记录了相关数据,如下表所示.

实验步骤 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
物体排开液体的体积V排/cm3 0 20 40 60 80 100 100
弹簧测力计的示数F/N 7.8 7.6 7.4 7.2 7 6.8 6.8
分析表中的数据,可以得到的结论是
物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大
物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大
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(2)生活中有很多现象都可以成为猜想D成立的事实依据,请举出一例:
轮船从江河航行到大海吃水的深度变化了;鸡蛋放入水中会下沉,放入盐水中可以漂浮;人在死海中能漂浮于水面
轮船从江河航行到大海吃水的深度变化了;鸡蛋放入水中会下沉,放入盐水中可以漂浮;人在死海中能漂浮于水面

(3)小华为探究猜想A进行了如下实验:将重为7.8N的铜块挂在弹簧测力计下,浸没于水中,记录弹簧测力计的示数F8,并与小华的步骤⑥进行比较,但小群对他的此项实验操作提出了质疑,理由是
重力都是7.8N的铁块和铜块体积并不相同,浸没时排开液体的体积也不相同
重力都是7.8N的铁块和铜块体积并不相同,浸没时排开液体的体积也不相同
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