小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计,底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等
实验步骤 | B | C | D | E | F |
弹簧测力计示数/N | 2.6 | 2.5 | 2.4 | 2.4 | 2.3 |
(1)图1是验证阿基米德原理的一个实验过程图,通过图中 两个步骤测出了浮力(选填代号即可).
(2)小明同学利用上面实验中的器材和木块,进一步探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理.但实验过程中有一个步骤与上图不同,这个步骤是 (选填代号即可).
(3)在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,班级的“物理小博土”为同学们做了如图2所示的一系列实验.实验中物体在盐水中受到的浮力为 .请你从中选出一些图,针对某一个因素进行探究,并通过分析弹簧测力计的示数,说明你的探究结果:
探究的因素是:
选用的图是: .(填图中的序号).
探究的结果是: .
步骤一:将橡皮泥团放入盛有适量水的烧杯中,橡皮泥团下沉至杯底.
步骤二:将橡皮泥团捏成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上.
(a)小明通过分析得出结论:由于第一次橡皮泥团受到的浮力小于第二次呈“碗状”时受到的浮力,所以物体受到的浮力与其形状有关.
(b)同组的小红不同意小明得出的结论,她指出小明的实验有一处错误,所以才会得出错误的结论,错误的原因是:他只关注了橡皮泥形状的改变,没有控制物体都要 .
① 请写出如图中支持小明猜想的实验现象。
为验证猜想,该小组继续进行研究,他们先将重为16牛物体A挂在测力计下,随后逐步将其浸入盛有水的圆柱形容器中。实验中,他们读出物体A在各处静止时的测力计示数F、并测得此时容器底部所受水的压强p , 再计算得到物体A所受的浮力F浮和容器底部所受水压强的增加量Dp。实验过程的示意图以及相应实验数据记录在下表内。
②请补全实验序号1中的数据。、
③ 分析比较表中实验数据及相应的示意图,可判断小明的猜想是的(选填“正确”或“错误”)。
④分析比较表中第四行和第六行的实验数据及相应的示意图,可得出初步结论:在物体浸入盛有水圆柱形容器的过程中,。
A.可能与物体浸没在液体中的深度有关 B.可能与物体的密度有关
C.可能与液体的密度有关 D.可能与物体浸在液体中的体积有关
为了验证上述猜想,小明选用了物块甲和乙(甲和乙的体积相等但密度不同)、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳若干条等器材,做了如下图所示的实验。
猜想一:浮力的大小与物体排开水的体积有关;
猜想二:浮力的大小与物体沉没在液体中的深度有关;
猜想三:浮力的大小与液体的密度有关。
表一 液体A(ρA=0.8×103千克/米3)
实验序号 |
h(厘米) |
F(牛) |
△F(牛) |
1 |
3 |
8.5 |
1.5 |
2 |
6 |
7 |
3 |
3 |
9 |
5.5 |
4.5 |
4 |
12 |
5 |
5 |
表二液体B (ρB=1.0×103千克/米3)
实验序号 |
h(厘米) |
F(牛) |
△F(牛) |
5 |
3 |
8.5 |
1.2 |
6 |
6 |
7.6 |
2.4 |
7 |
9 |
6.4 |
3.6 |
8 |
12 |
6 |
4 |
①根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据,分析比较弹簧测力计的示数F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系,可得出的初步结论是:同一物体在同种液体中,。
②根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据,分析比较△F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系,可得出的初步结论是:同一物体在同种液体中,。
③根据实验序号1与5或2与6或3与7的数据,分析比较△F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系,可得出的初步结论是。
④本实验中,圆柱体的重力为牛,高度为厘米。
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关
猜想4:浮力的大小可能与浸入液体的体积有关
①在序号a的实验中圆柱体受的浮力为N;
②比较序号、 ,e的三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关;
③进一步分析可知:液体的密度越大,物体所受的浮力越 ;
④比较序号a,b,c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力关。
金属块重/N |
金属块浸没在水中时弹簧测力计的示数/N |
金属块受到的浮力/N |
桶和桶中的水的总重/N |
空桶重/N |
金属块排开的水所受的重力/N |
4 |
|
|
|
|
|
实验得出的结论是:。
①可能跟物体浸没在液体中的深度有关;
②可能跟物体的密度有关;
③可能跟物体的体积有关;
④可能跟物体浸在液体中的体积有关;
⑤可能跟液体的密度有关。
为了验证上述猜想,某小组同学利用下列器材做了如图所示的实验:(g取10N/kg,水的密度为1.0×103 kg/m3)
实验步骤:
①用细线将物块系好,挂在已调零的弹簧测力计挂钩上,测出物块所受的重力 ;再用弹簧测力计测出小桶所受的重力
(如图甲),将数据分别记录在表格中;
②将一定量的水倒入溢水杯中(如图乙);
③将挂在弹簧测力计挂钩上的物块浸没在溢水杯内的水中,不接触溢水杯,同时用小桶收集溢出的水,物块静止、待溢水杯中的水不再流出时,读出弹簧测力计示数 (如图丙),将数据记录在表格中;
④将步骤③中装有溢出水的小桶挂在弹簧测力计挂钩上,测出小桶和溢出水的总重 (如图丁),将数据记录在表格中;
⑤利用测量数据计算出物体所受浮力 的大小,并与
进行比较。
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底。
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。
通过分析可知,第一次铁片受到的浮力(选填“大于”“等于”或“小于”)第二次铁片受到的浮力。小军得出:物体受到的浮力与其形状有关,你认为小军得出的结论是(填“正确”或“不正确”),原因是:他只关注了铁片形状的变化,而忽视了对浮力的影响。
猜想1:与物体浸在液体中的深度有关
猜想2:与物体浸在液体中的体积有关
猜想3:与液体的密度有关
小组为验证上述猜想,用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等,按图甲步骤进行实验:
①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块;
②根据图A、B、C的测量结果,小明认为猜想1是正确的,小华却认为不一定正确。你觉得小华的理由是;
③小华为了证明自己的想法,利用上述器材设计实验D,根据A、B、D的测量结果,可得:浮力大小与物体浸在液体中的深度无关,请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图;
④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关:
⑤根据A、C、E的结果,得出浮力大小还与有关。