【题目】某小组同学探究“浸在水中时,物体所受浮力的大小”。
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(1)①首先,他们进行“比一比,谁的小船货物装得多”的活动,装载货物前后的实验现象如图所示。请你仔细观察、比较图(a)和(b),并简要描述相关现象:_______。
由此,三位同学提出了不同的猜想A、B和C。
猜想A:浮力的大小跟物体浸入水中的深度有关。
猜想B:浮力的大小跟物体排开水的多少有关。
猜想C:浮力的大小跟物体所受重力的大小有关。
②接着,该小组同学利用弹簧测力计、溢水杯、小桶(不计重力)、水等器材进行实验。他们先在可密封的圆柱体内装一些小铅粒,然后用细线将圆柱体悬挂在测力计下。当此圆柱体分别在空气中和水中不同的深度处保持静止时,测力计的示数和小桶中的水量如图所示。他们通过思考图中“测力计示数变化的原因”,得到浮力测量的方法。
根据图(c)和(d)所示的测力计示数、小桶中水量等变化情况,可排除猜想_______(选填“A”、“B”或“C”);
在猜想_______的基础上(选填“A”、“B”或“C”),进一步分析并形成假设D:物体在水中所受浮力的大小等于_______。
③为了验证假设D,继续实验,他们记录了圆柱体在空气中、水中静止时的测力计示数F和小桶所收集的排开水的重力G排,其部分数据见表一,则该柱体的重力为_______N.随后,他们又在该圆柱体添加了若干铅粒,重复上述实验,其部分数据见表二。
(2)①分析、比较表一或表二的数据,初步验证假设D是_______。(选填“正确”或“错误”)
②分析、比较表一和表二的数据,可得出其它的初步结论是_______。
③如果在上述表二对应的实验中所用的圆柱体是一个实心的圆柱体,请你根据表二的数据计算出改圆柱体的密度可能为_______kg/m3
表一
实验序号 | F(牛) | G排(牛) |
1 | 3.2 | 0 |
2 | 2.8 | 0.4 |
3 | 2.4 | 0.8 |
4 | 2.0 | 1.2 |
5 | 2.0 | 1.2 |
表二
实验序号 | F(牛) | G排(牛) |
6 | 4.6 | 0 |
7 | 4.0 | 0.6 |
8 | 3.6 | 1.0 |
9 | 3.4 | 1.2 |
10 | 3.4 | 1.2 |
【题目】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,实验数据记录在表中。
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) |
水 ρ水=1.0g/cm3 | 1 | 2 | 1.5 | 50 | |
2 | 1.0 | 1.0 | 100 | ||
3 | 0.5 | 1.5 | 150 | ||
酒精 ρ酒精=0.8g/cm3 | 4 | 2 | 1.6 | 0.4 | 50 |
5 | 1.2 | 0.8 | 100 | ||
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)可初步得出的结论: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。
(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);当他把物块浸没在水中时,如图(乙),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),应该在弹簧测力计刻度盘的_______N处对应标上0.8g/cm3的字样,聪明的他就将此弹簧测力计改装成了一个能测液体密度的密度秤。
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