题目内容

在“验证阿基米德原理”的实验中,请填写空格处的内容.
①实验目的:用实验来定量研究,浸没在液体中的物体受到的浮力与它排开的液体所受________之间的关系.
②实验器材:________、量筒、金属块、细线和水.
③某同学在弹簧测力计下端用细线悬挂一块金属块,记下弹簧测力计的示数F1;将金属块完全浸没在量筒内的水中,记下弹簧测力计的示数F2,则金属块所受的浮力表达式为F=________.
④该同学在量筒中盛适量的水,记下水面的示数V1,将金属块浸没在水中后,记下水面的示数V2,(V2-V1)表示了金属块排开水的体积.如果用ρ表示水的密度,那么金属块排开水所受重力的表达式为________.最后,比较金属块排开的水所受的重力与弹簧测力计示数减小量之间的数量关系.

重力    弹簧测力计    F1-F2    ρ(V2-V1)g
分析:研究浸没在液体中的物体受到的浮力与它排开的液体所受重力之间的关系时:利用称重法测量金属块受到的浮力,利用排水法得出金属块排开水的体积,再根据密度公式和重力公式求出排开水的重,通过比较得出结论.
解答:
①“验证阿基米德原理”的实验,目的是比较浸没在液体中的物体受到的浮力与它排开的液体所受重力之间的关系;
②实验器材除了量筒、金属块、细线和水外,还需要用弹簧测力计测量物体的重力和浸没水中时弹簧测力计的示数;
③物体受到的浮力等于物体的重力减掉浸没水中时弹簧测力计的示数,即F=F1-F2
④根据ρ=和G=mg可得,金属块排开水所受重力的表达式为G=mg=ρVg=ρ(V2-V1)g.
故答案为:
①重力;②弹簧测力计;③F1-F2;④ρ(V2-V1)g.
点评:本题考查了学生对称重法测浮力、排水法测体积以及密度公式和重力公式的了解与掌握,考查学生的设计实验能力,知道实验的原理和方法是解决本题的关键.
练习册系列答案
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(2012?杨浦区二模)在“验证阿基米德原理”的实验中,某小组同学用测力计悬挂着体积均为200厘米3的不同物体逐渐浸入到重力均为1牛的不同液体中,实验过程如图所示,他们观察并记录了测力计的示数及量筒中液体体积的变化,所有数据均记录在表中.
液体密度(克/厘米3 实验序号 测力计示数F1(牛) 测力计示数F2(牛) F1-F2
(牛)
液体体积V1(厘米3 液体体积V2(厘米3 V2-V1
(厘米3
1.0 1 5 4.5 0.5 100 150 50
2 5 4 1.0 100 200 100
3 5 3 2.0 100 300 200
4 5 0 5 100 300 200
1.2 5 1.8 1.2 0.6 125 175 50
6 1.8 0.6 1.2 125 225 100
7 1.8 0 1.8 125 275 150
①在此实验中测力计的两次示数差(F1-F2)、量筒中液面的两次示数差(V2-V1)分别表明了
浸在液体里的物体所受浮力、排开液体的体积
浸在液体里的物体所受浮力、排开液体的体积

②分析比较实验序号1与2与3(或5与6与7)可初步得出的结论:
当液体密度相同时,浸在液体中的物体受到的浮力与排开液体的体积成正比
当液体密度相同时,浸在液体中的物体受到的浮力与排开液体的体积成正比

③分析实验序号4中的数据及相关条件,产生这种现象的原因可能是
物体碰到了量筒底部
物体碰到了量筒底部

④分析比较实验序号
1与5(或2与6)
1与5(或2与6)
可初步得出的结论:当排开液体的体积相同时,液体密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大.
⑤要进一步分析比较表中的数据验证阿基米德原理时,需要运用公式
F1-F2g(V2-V1
F1-F2g(V2-V1
进行计算(用所测物理量表示),然后再归纳得出结论
浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受到的重力
浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受到的重力
(2011?嘉定区一模)在“验证阿基米德原理”的实验中,各实验小组同学选用恰当的器材,分别用图所示的实验方法测量了一些数据,并通过计算记录在表格中.
实验
序号
液体的密度
(g/cm3
物体浸入液体
的体积(cm3
浮力
(N)
物体排开的液体
所受重力(N)
1 1 20 0.2 0.196
2 1 40 0.4 0.392
3 1 60 0.6 0.588
4 1.5 20 0.3 0.294
5 1.5 40 0.6 0.588
6 1.5 60 0.9 0.882
(1)分析实验序号1、2、3或4、5、6中前三列的实验数据,可得出的初步结论是
当液体的密度相同时,物体受到的浮力与物体排开液体的体积成正比
当液体的密度相同时,物体受到的浮力与物体排开液体的体积成正比

(2)分析实验序号
1、4(或2、5或3、6)
1、4(或2、5或3、6)
中的相关数据可得出的初步结论是:当物体排开液体的体积相同时,
液体的密度
液体的密度
越大,物体受到的浮力越大.
(3)甲小组同学分析了表中最后两列数据及相关条件认为这些实验数据能证明阿基米德原理,即浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小
等于
等于
物体排开的液体所受重力.
(4)乙小组同学发现最后两列数据不相等,于是他们把表格中浮力一列的数据分别改成“0.196;0.392; 0.588; 0.294;0.588;0.882”,然后也得出了验证了阿基米德原理的结论.你认为乙小组的做法
错误
错误
(选填“正确”或“错误”),理由
实验总是有误差的,要尊重实验数据,分析误差原因,不能随意修改数据
实验总是有误差的,要尊重实验数据,分析误差原因,不能随意修改数据

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