问题标题:
在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学用如图所示装置,将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中.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
问题描述:
在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学用如图所示装置,将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中.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.
1 | 1.5 | 0.5 | 50 |
2 | 1.0 | 100 | |
3 | 0.5 | 1.5 | 150 |
4 | 1.6 | 0.4 | 50 |
5 | 1.2 | 0.8 | 100 |
6 | 0.8 | 1.2 | 150 |
(2)分析比较实验1、2和3(或4、5和6)可初步得出结论:___;
分析比较实验___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)本实验选用了不同液体并进行了多次实验,其目的是___;在此实验基础上,要验证阿基米德原理还需要计算出的物理量是___.
(4)实验中亮亮同学观察到将同一物体浸没在密度越小的液体中时,弹簧测力计的示数越___(选填“大”或“小”).于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重1N的物块,当他把物块浸没在水中,弹簧测力计的读数为0.5N,他就在0.5N处标上1.0g/cm3 的字样,当他把物块浸没在酒精中时,应该在弹簧测力计刻度盘的___N处标上0.8g/cm3 的字样.这样,他就能制成一个测液体密度的密度秤.(g=10N/kg)
顾蕾回答:
(1)浮力的大小为:F浮=2N-1N=1N.
(2)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可知,液体的密度相同,物体浸入液体中的体积越大,弹簧测力计的示数越小,即所受的浮力变大;在探究浮力的大小与液体密度的关系时,应控制排开液体的体积不变,改变液体的密度;结合表格可知1、4或者2、5或者3、6符合.
(3)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的目的是减小偶然性,使实验得出的实验规律更具有普遍性,所以本实验的目的是寻找普遍规律.通过比较可知,每次实验时,物体受到的浮力都等于它排开液体的重力,即F浮=G排,此实验可以验证阿基米德原理.
(4)根据F浮=ρgV排可知,物体浸没时排开水的体积和本身的体积相等,所以将同一个物体浸没在密度越小的液体中时受到的浮力变小,根据F浮=G-F′可知弹簧测力计的示数越大;
当他把物块浸没在水中时,受到的浮力:F浮=G-F′=1.5N-0.5N=1N,
根据阿基米德原理得:1N=ρ水gV排-----①
当他把物块浸没在汽油中时,F浮油=ρ油gV排-----②
由于两者排开液体的体积相等,
所以①②两式相比可得:F浮油=0.7N,
此时应标在弹簧测力计的1.5N-0.7N=0.8N处.
故答案为:(1)1;(2)同种液体,排开液体的体积越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大;1、4(或2、5或3、6);(3)使得到的结论更具有普遍性;排开液体的重力;(4)大;0.8.
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