题目内容

14.小雨做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验时,他的实验操作步骤如图所示,实验过程如图:

A.用细线将橡皮挂在弹簧测力计下,测出橡皮的重力为G;
B.将水倒入烧杯中;
C.将挂在弹簧测力计下的橡皮浸没水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时读出弹簧测力计的示数F1;
D.将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数F2.
E.记录、分析实验数据,得出实验结论;
F.整理实验器材.
请根据小雨的实验过程回答下面问题:
(1)指出小雨在实验操作中漏掉的-个步骤:测量空小桶的重力.
(2)指出上面实验操作中的一处错误是:B步骤中溢水杯没有装满水,此时测出的浮力F与溢出水的重力G的大小关系:F大于(选填“大于”“等于”或“小于”)G.
(3)如果在C步骤中将物体浸没液体的深度更大些,对实验结论没有(选填“有”或“没有”)影响.
(4)若用能够漂浮在水面的木块代替橡皮做此实验,则与上述操作不同的一个步骤是C(填字母).

分析 (1)在“探究浮力的大小”实验中:
用称量法测出浮力大小,即:首先测出物体在空气中的重力,然后将其浸入水中,测出此时弹簧测力计的示数F示,那么物体所受的浮力为:F浮=G-F示;
(2)用溢水法收集物体排开的水,将溢水杯装满水,然后将物体浸入水中,用其他容器(需先测出其重力)接住溢出的水,然后再测出装有溢出的水的容器的总重力,两者之差就是物体排开水的重力;将①②的结果进行比较,就能得出该实验的结论.
(3)物体所受浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,据此分析;
(4)根据漂浮的特点分析.

解答 解:(1)在“探究浮力的大小”实验中,需要测量的量有四个:物体重力、物体浸没水中时弹簧测力计的示数、空桶的重力、小桶加溢出水的总重力;因此漏掉的一个步骤是测出空桶的重力;
(2)物体放入水中前,溢水杯应该是满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积;此时测出的浮力F大于溢出水的重力G.
(3)由F浮=ρ液gV排可得,物体所受浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,物体只要浸没后,不管深度大小,排开水的体积是不变的,所以如果在C步骤中将物体浸没液体的深度更大些,对实验结论没有影响;
(4)木块和橡皮的区别在于:木块的密度小于水的密度,会漂浮在水面上,而不会浸没在水中(不施加外力的情况下),因此若用木块代替橡皮做此实验,步骤C会有所不同.
故答案为:(1)空小桶的重力;(2)B步骤中溢水杯没有装满水;大于;(3)没有;(4)C.

点评 在“探究浮力的大小”实验中,用“称量法”测出物体受到的浮力,即F浮=G-F拉;用两次称重测出物体在液体中排开液体的重力,进行比较得出:物体在液体中受到的浮力,大小等于它排开的液体的重力.

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