题目内容

15.某校兴趣小组在探究“浮力大小与哪些因素有关”时,按如下步骤展开探究:
(1)如图甲所示,某同学把一个饮料罐慢慢按入水中,感觉用力越来越大,由此猜想浮力大小可能与排开水的体积有关.于是他设计如图乙所示实验步骤,根据bc或bd两图可以验证猜想是否正确.

(2)某同学通过观察b、e两图,得出了“浮力的大小与液体密度有关”的结论,你认为这样得出结论是否合理?不合理,理由是没有控制排开的液体的体积相等.

分析 (1)要探究浮力和物体排开液体体积的关系,就要采用控制变量法控制液体的密度一定而物体排开液体的体积不同;
(2)由阿基米德原理知道物体受液体浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,b、e两图中液体的密度不同,排开液体的体积也不同,没有控制变量,得出的结论不准确.

解答 解:(1)要验证浮力大小和物体排开液体体积的关系,就要保证液体的密度一定而物体排开液体的体积不同,图bc或bd符合题意;
(2)由b图中看出,物体A没有完全浸没于水中,和e图中比较,物体排开液体的体积不同,液体的密度也不同,不能得出物体受到的浮力大小与液体的密度有关,
该同学的结论是错的,因为研究浮力大小与液体的密度的关系,要保证排开的液体的体积相等;
故答案为:(1)bc或bd;(2)不合理;没有控制排开的液体的体积相等.

点评 此题是探究影响浮力大小的因素实验,考查了对影响浮力大小因素的掌握和控制变量法的应用.

练习册系列答案
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4.某小组同学研究“使用动滑轮匀速提起物体时,所用竖直向上的拉力F的大小与哪些因素有关”.他按图所示方式用两个重力不同的滑轮进行实验,并将相应的滑轮重G物、物体重G物和拉力F的大小记录在表一表二中.为了进一步研究,他们计算了每次实验中物体所受重力的变化△G物与所用拉力的变化量△F,并将结果记录在表一、二的最后两列中.
表一:G滑=2牛 

序号
G物
(牛)
F
(牛)
△G物
(牛)
△F
(牛)
111.500
222.010.5
343.031.5
464.052.5
585.073.5
表二:G滑=4牛
实验
序号
G
(牛)
F
(牛)
△
(牛)
△
(牛)
623.000
744.021.0
865.042.0
986.063.0
10107.084.0
(1)分析比较实验序号1-5或6-10中F与G物G的数据及相关条件,可得出的初步结论是:使用动滑轮匀速提起物体,当G滑相同时,G物越大,F越大.
(2)分析比较实验序号2、6(或3、7或4、8或5、9)等相关条件及相关数据,可得出初步结论是:使用动滑轮匀速提起物体,G物相同,G物越大,F越大.
(3)根据表一、二中前三列的数据及相关数据及条件,请判断:按图所示方式使用动滑轮匀速提起物体,若要省力,需满足的条件是G物>G滑.
(4)进一步分析比较表一、二中△F与△G物的数据及相关条件,可发现其满足的数学关系式为△F=$\frac{1}{2}$△G,由此可得出的结论是:使用动滑轮匀速提起物体,拉力的变化量△F与物体所受重力的变化量△G物成正比.
(5)进一步分析比较表一或表二中的F与G物的比值关系,可以得出的结论是:使用动滑轮匀速提起物体,当动滑轮重力不变时,F与G物的比值随G物的变大而变小..

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