在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学用如图所示的装置,将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中,为了便于操作和准确收集数据,用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积.他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积.实验数据记录在下表中.
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液体种类 |
实验序号 |
物体重力 G物(N) |
弹簧测力计示数F(N) |
物体受到浮力F浮(N) |
排开液体体积V排(cm3) |
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水 ρ水=1.0g/cm3 |
1 |
2 |
1.5 |
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50 |
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2 |
1.0 |
1.0 |
100 |
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3 |
0.5 |
1.5 |
150 |
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酒精 ρ酒精=0.8g/cm3 |
4 |
2 |
1.6 |
0.4 |
50 |
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5 |
1.2 |
0.8 |
100 |
||
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6 |
0.8 |
1.2 |
150 |
(1)分析表中数据,实验所用物体的重力为 N,第一次实验中物体所受的浮力F浮= N.
(2)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可初步得出结论:当液体的种类相同时,排开液体的体积越 ,浸在液体中的物体受到的浮力越大;分析比较实验序号 可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大.
(3)请你计算出第一次实验中物体排开水受到的重力G排= N.通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系,还可以验证 原理.
(4)本实验在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时,选用了不同液体并进行了多次实验,其目的是为了 (选填字母序号).
A.寻找普遍规律
B.取平均值减小误差
(5)实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越 .于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重1.5N的物块,如图甲所示;当他把物块浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的读数为0.5N,他就在0.5N处对应标上1.0g/cm3的字样;当他把物块浸没在酒精中时,如图丙所示,应该在弹簧测力计刻度盘的 N处对应标上0.8g/cm3字样,聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤.
物理科代表和班长就放学后是否关教室里的饮水机的问题发生争执,班长认为不应关机,因为第二天重新开机给冷水加热既费时又会消耗更多的电能;物理科代表认为应该关机,理由是饮水机在放学后从17:00到第二天08:00共15h期间会间歇性加热,白白消耗电能,反复加热的水也不利于身体健康.
次日早晨,他俩先观察到如图所示的饮水机有加热和保温两个档位,铭牌数据如下表.然后启动饮水机,将热水箱中的30℃的冷水加热到90℃,用时10min.他俩继续观察,发现保温28min后加热器会重新加热,2min后又回到保温状态.(饮水机始终在额定电压下工作)
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水桶容量 |
20L |
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热水箱水量 |
1kg |
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额定电压 |
220V |
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加热功率 |
500W |
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保温功率 |
50W |
(1)热水箱中30℃的冷水加热到90℃所吸收的热量是多少?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)将热水箱中30℃的冷水加热到90℃消耗的电能是多少?
(3)通过计算比较谁的做法更节能.(假设放学时饮水机刚好处于保温状态,工作过程中间歇加热的规律不变)
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