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- 2021-11-10 发布
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实验十六探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系
◎核心考点:
1.主要实验器材:弹簧测力计、物体()、溢水杯、小桶、细线、水、盐水;
2.测量浮力的原理:称重法();测量重力的方法:差值法。
3.实验步骤:
探究1:物体所受浮力的测量:
先用弹簧测力计测出物体的重力G,再把物体浸没在液体中,读出测力计的示数F,则浮力的大小=。
探究2:物体排开液体所受重力的测量:
先用弹簧测力计测出空桶的重力G1,在用弹簧测力计测出小桶和排开液体的总重力G2,则排开液体的重力G液=。
换用不同的液体、不同的物体进行多次实验。
注意:溢水杯应装满水,保证物体排开的液体全部流入小桶。
实验记录
【分析和论证】略
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【实验结论】
浸在液体中物体受到的浮力,大小等于它排开的液体所受到的重力,用公式表示为
【交流与讨论】
(1)若先将物体放入水中测浮力,再测物体的重力,物体沾水所测重力偏大,则所测浮力偏大;
(2)先测桶和排开液体的重力,再测桶的重力:所测桶沾水重力偏大,所测排开液体的重力偏小。
(3)石块在浸入前,水面要与溢水口相平,若水面不与溢水口相平,不会影响浮力的大小,但会导致排到小桶内的水小于石块排开的水的体积,最终导致得到物体所受浮力大于排开的液体所受重力的错误结论。
(4)实验中换用大小不同的石块,不同的液体,进行多次测量,是为了使实验结论更具有普遍性。
(5)测量物体排开的液体所受重力的方法:先测出空桶的重力G1,再测出桶和溢出水的总重力G2,则排开的液体所受的重力为G排=G2-G1。
(6)浸没在水中的物体匀速向下运动过程中,物体受到的浮力不变,压强变大。
(7)利用计算液体的密度、物体排开液体的体积、物体受到的浮力,判断物体的浮沉等
◎针对训练
某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)如图所示的四个实验步骤,合理的实验顺序是 。
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 N.石块排开的水所受的重力可由 (填代号)两个步骤测出。
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于 。
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(4)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是 。
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)另一实验小组在步骤甲的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
(6)小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用弹簧秤挂着铝块,将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示,在铝块浸入水的过程中,溢水杯底所受水的压力将 (选填“变大”或“变小”或“不变”),电子秤的读数将 (选填“变大”或“变小”或“不变”)。
答案:(1)丁、乙、甲、丙;(2)1.4;丙丁;(3)排开液体的重力;(4)A;(5)能;(6)不变;不变。
如图所示是小芳同学探究“阿基米德原理”的实验,其中桶A为圆柱形。
(1)正确的操作顺序最佳是 。
A.乙丙甲丁 B.乙甲丙丁 C.甲丁乙丙 D.乙丙丁甲
(2)将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中,用桶B接住溢出的水,如图丙所示。则空桶A受到的浮力为 N。
(3)测出桶B和溢出水的总重力,如图丁所示,则桶A排开水的重力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)桶A受到的浮力。
(4)在实验中,排除测量误差因素的影响,小芳若发现桶A排开水的重力明显小于所受的浮力,造成这种结果的原因可能是 。
(5)接着小芳同学往桶A中加入沙子进行实验,得到4组数据,表格如下,其中有明显错误的是第 次,实验中,随着加入沙子越多,桶A浸入水中就越 (选填“深”
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或“浅”)。
次数
1
2
3
4
桶A与沙子的总重力/N
2.4
2.8
3.2
3.4
桶B与水的总重力/N
4.0
4.4
4.6
5.0
(6)分析以上探究过程可以得到的结论是:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力大小等于该物体 。
(7)小芳同学进一步探究,她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中,桶A浸入水中的深度为h1,浸入另一液体中的深度为h2,设水的密度为ρ水,则另一液体的密度表达式为 (用题中所给和所测物理量的字母表示)。
答案:
(1) 4.8;
(2) 有关;
(3) 丁、戊;
(4) 将弹簧测力计固定在铁架台上;
(5) 乙、丙;
(6) 大;
(7) B;
(8) 2.8×10-4;2.4×103;
(9) ①小于;形状;排开液体体积
如图所示是小芳同学探究“阿基米德原理”的实验,其中桶A为圆柱形。
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(1)正确的操作顺序最佳是 。
A.乙丙甲丁 B.乙甲丙丁 C.甲丁乙丙 D.乙丙丁甲
(2)将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中,用桶B接住溢出的水,如图丙所示。则空桶A受到的浮力为 N。
(3)测出桶B和溢出水的总重力,如图丁所示,则桶A排开水的重力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)桶A受到的浮力。
(4)在实验中,排除测量误差因素的影响,小芳若发现桶A排开水的重力明显小于所受的浮力,造成这种结果的原因可能是 。
(5)接着小芳同学往桶A中加入沙子进行实验,得到4组数据,表格如下,其中有明显错误的是第 次,实验中,随着加入沙子越多,桶A浸入水中就越 (选填“深”或“浅”)。
次数
1
2
3
4
桶A与沙子的总重力/N
2.4
2.8
3.2
3.4
桶B与水的总重力/N
4.0
4.4
4.6
5.0
(6)分析以上探究过程可以得到的结论是:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力大小等于该物体 。
(7)小芳同学进一步探究,她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中,桶A浸入水中的深度为h1,浸入另一液体中的深度为h2,设水的密度为ρ水,则另一液体的密度表达式为 (用题中所给和所测物理量的字母表示)。
答案:(1)B; (2)2; (3)等于; (4)溢水杯中没装满水; (5)3,深;(6)排开液体所受的重力;(7)。
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