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在“验证阿基米德原理”的实验中,某同学在弹簧测力计下端用细线悬挂一金属块,记下弹簧测力计的示数F1;在量筒中盛适量的水,记下水面的示数V1,将金属块完全浸没在量筒内的水中,记下这时水面的示数V2和弹簧测力计的示数F2,如图所示.回答下列问题:
(1)实验中金属块所受浮力大小的表达式为______;
(2)量筒中水面两次示数差(V2-V1)的物理含义为______;
(3)实验中记录的实验数据如表一和表二所示,由此可以得出的初步结论:______;
(4)如果用小木块替换金属块,验证阿基米德原理.在弹簧测力计下端用细线悬挂小木块,缓慢浸入水中,当弹簧测力计示数为零时,木块在水中处于______状态.
表一
| F1 (牛) | F2 (牛) | F1-F2 (牛) |
| 2.6 | 1.6 | 1 |
| V1(厘米3) | V2(厘米3) | V2-V1(厘米3) | ρ水 g(V2-V1) (牛) |
| 250 | 350 | 100 | 0.98 |
(1)实验中金属块所受浮力大小的表达式为______;
(2)量筒中水面两次示数差(V2-V1)的物理含义为______;
(3)实验中记录的实验数据如表一和表二所示,由此可以得出的初步结论:______;
(4)如果用小木块替换金属块,验证阿基米德原理.在弹簧测力计下端用细线悬挂小木块,缓慢浸入水中,当弹簧测力计示数为零时,木块在水中处于______状态.
表一
| F1 (牛) | F2 (牛) | F1-F2 (牛) |
| 2.6 | 1.6 | 1 |
| V1(厘米3) | V2(厘米3) | V2-V1(厘米3) | ρ水 g(V2-V1) (牛) |
| 250 | 350 | 100 | 0.98 |
| 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 |
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:
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
④分析比较实验序号
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
(1)实验中金属块所受浮力大小的表达式为
(2)量筒中水面两次示数差(V2-V1)的物理含义为
(3)实验中记录的实验数据如表一和表二所示,由此可以得出的初步结论:
(4)如果用小木块替换金属块,验证阿基米德原理.在弹簧测力计下端用细线悬挂小木块,缓慢浸入水中,当弹簧测力计示数为零时,木块在水中处于
表一
| F1 (牛) | F2 (牛) | F1-F2 (牛) |
| 2.6 | 1.6 | 1 |
| V1(厘米3) | V2(厘米3) | V2-V1(厘米3) | ρ水 g(V2-V1) (牛) |
| 250 | 350 | 100 | 0.98 |
甲乙两位同学分别对“物体的浮沉条件”进行了探究.
(1)甲同学的探究方案
实验器材:弹簧测力计(量程0~5N,分度值0.2N)、天平(带砝码盒)、量筒及水、蜡块(10g左右)
探究问题:蜡块的上浮条件.
实验过程:
①首先测量蜡块的重力:方案一是用弹簧测力计直接测出蜡块的重力;方案二是用天平测出蜡块的质量,再求出重力.
你支持方案 ,理由是 .
②测量蜡块受到的浮力:量筒中放入适量的水,把蜡块放在水中浮在水面时,测出蜡块排开水的体积,用阿基米德原理求出浮力.你认为上述操作存在的问题是
.
③通过比较蜡块的重力和受到的浮力,可知物体上浮的条件.
(2)乙同学的探究方案
实验器材:装有水的大烧杯、蜡块、铁钉(见图).![]()
探究问题:蜡块的下沉条件.
实验过程:把蜡块浸没在水中,松手后,发现
蜡块要上浮直至漂浮在水面.为了使浸没在水中的蜡块会下沉,设计了两种实验方案.
方案一:将一根铁钉全部插入蜡块中,然后将蜡块浸没在水中松手,发现蜡块沉入水底.
方案二:用同样的铁钉,但只将其部分插入蜡块中,将蜡块浸没在水中松手,发现蜡块也沉入水底.
①从物体受力的角度看,在蜡块中插入铁钉是为了改变 的大小.
②能够得到的实验结论是: .
③虽然两种方案的实验结果基本一致,但老师认为方案一更科学.你认为老师这样评价的主要理由是 .