问题标题:
【某小组同学通过实验研究圆柱体浸入液体(足够深)的过程中测力计示数的变化情况.如图所示,他们将高H为0.10米的圆柱体A挂在测力计下,逐步改变其下表面到液面的距离h,读出相应的测】
问题描述:
某小组同学通过实验研究圆柱体浸入液体(足够深)的过程中测力计示数的变化情况.如图所示,他们将高H为0.10米的圆柱体A挂在测力计下,逐步改变其下表面到液面的距离h,读出相应的测力计示数F,将h和F记录在表一中.然后,他们变换液体重复实验,将数据记录在表二中.为进一步研究F和h的关系,他们计算了每一次实验中F的变化量△F,并将结果分别记录在表一和表二的后一列中.(已知ρ1<ρ2)
表一(液体密度为ρ1)
1 | 0 | 22.0 | 0 |
2 | 0.01 | 21.2 | 0.8 |
3 | 0.02 | 20.4 | 1.6 |
4 | 0.04 | 18.8 | 3.2 |
5 | 0.05 | 18.0 | 4.0 |
6 | 0.08 | 15.6 | 6.4 |
7 | 0.10 | 14.0 | 8.0 |
8 | 0.14 | 14.0 | 8.0 |
9 | 0 | 22.0 | 0 |
10 | 0.01 | 21.0 | 1.0 |
11 | 0.02 | 20.0 | 2.0 |
12 | 0.04 | 18.0 | 4.0 |
13 | 0.05 | 17.0 | 5.0 |
14 | 0.08 | 14.0 | 8.0 |
15 | 0.10 | 12.0 | 10.0 |
16 | 0.14 | 12.0 | 10.0 |
②请进一步综合分析表一、表二的相关数据,并归纳得出结论.
(a)分析比较实验序号1~7或9~15中△F和h的数据及相关条件,可得出的初步结论是:___.
(b)分析比较实验序号1~7和9~15中△F和h的数据及相关条件,可得出的初步结论是:___.
③他们发现圆柱体浸入液体后,F会不随h而变化.若其它圆柱体浸入液体(足够深)后也出现该现象.请你根据本实验的相关数据及条件,初步判断出现该现象的条件是___.
倪华海回答:
①(a)分析比较实验序号1、2、3、4、5、6与7或9、10、11、12、13、14与15中的数据可以看出,圆柱体浸入液体中的深度小于圆柱体的高,即圆柱体没有全部浸入以前,测力计示数F随圆柱体下表面到液面的距离h的增大而减小;
②(a)分析比较实验序号1~7或9~15中△F和h的数据及相关条件,可得出的初步结论是:在圆柱体浸入同种液体过程中,△F与h成正比;
(b)分析比较实验序号1~7和9~15中△F和h的数据及相关条件,可得出的初步结论是:在圆柱体浸入不同液体过程中,当h一定时,液体密度越大,△F越大;
③分析表一或表二中F和h两列数据可知,当浸入深度h等于或大于圆柱体的高度时,F会不随h而变化.
故答案为:①)1~7或9~15;
②(a)在圆柱体浸入同种液体过程中,△F与h成正比;
(b)在圆柱体浸入不同液体过程中,当h一定时,液体密度越大,△F越大;
③浸入深度h等于或大于圆柱体的高度.
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