小明在验证“阿基米德原理”实验中:
(1)用已调零的弹簧测力计,按照图甲中所示顺序进行实验操作,测力计的示数分别为:F1、F2、F3、F4,由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮=______ ,铁球的密度是______ (用此题中所给字母表示);测得铁球排开水所受的重力表达式为G排=______ (用此题中所给字母表示);
(2)小明预期要获得的结论是:______ (用此题中所给字母表示);
(3)在读数正确的情况下,小明由实验数据发现:铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排,而且超出了误差允许的范围,得出此实验结果的原因可能是______ (写出一条即可);
(4)小明分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正。进一步思考:如果实验中物体没有完全浸没水中,能否验证“阿基米德原理”。正确的观点是______ (选填“能”或“不能”)验证;如果实验中小球碰到了容器底部,______ (选填“能”或“不能”)验证“阿基米德原理”。
(5)他又进行了如下深入探究:将溢水杯中注满水放在电子秤上。如图乙所示,其示数为m1,将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没,待杯中水停止外溢时,如图丙所示,其示数为m2,则m1______ m2(选填“>”、“=”、“<”)。
(1)用已调零的弹簧测力计,按照图甲中所示顺序进行实验操作,测力计的示数分别为:F1、F2、F3、F4,由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮=
(2)小明预期要获得的结论是:
(3)在读数正确的情况下,小明由实验数据发现:铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排,而且超出了误差允许的范围,得出此实验结果的原因可能是
(4)小明分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正。进一步思考:如果实验中物体没有完全浸没水中,能否验证“阿基米德原理”。正确的观点是
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更新时间:2022-05-02 09:36:10
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解题方法
【推荐1】本题有两小题。
(1)小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。
①根据A、C的结果,可得该塑料瓶浸没在水中受到的浮力为______ N;
②根据A、B、C的结果,可得:浮力大小与______ 有关,根据A、D、E的结果,可得:浮力大小与______ 有关;
③可以计算出盐水的密度为______ kg/m3;
④为验证浮力和物体的密度是否有关,小明将瓶子中的沙子倒掉一些相当于减小了物体的密度。接着他仿照步骤D进行实验,发现此时测力计示数小于1.8N,便认为浮力和物体的密度有关。小明在该实验环节中存在的问题是______ 。
(2)小华用如图中装置验证阿基米德原理。他将装满水且足够高的平底溢水杯放在水平升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度,然后将一重为5N、高为8cm、底面积为50cm2的实心物块用轻质细线悬挂于弹簧测力计A的正下方,调节升降台使物块下底面刚好与水面相平。随后他将一个空烧杯用轻质细线悬挂于弹簧测力计B的正下方(弹簧测力计A与弹簧测力计B完全相同,且示数每变化1N,指针就移动0.5cm)。
①当小华逐渐调高升降台,发现随着物体浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计A的示数将______ (选填“增大”、“减小”或“不变”),且弹簧测力计A的示数变化量______ (选填“大于”、“小于”或“等于”)B的示数变化量,从而证明了F浮=G排;
②整理器材时,小华发现图中弹簧测力计A的示数为3N,爱动脑的小华利用所学过的物理知识计算出了升降台此时上升的高度为______ cm。(g=10N/kg
)
(1)小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。
①根据A、C的结果,可得该塑料瓶浸没在水中受到的浮力为
②根据A、B、C的结果,可得:浮力大小与
③可以计算出盐水的密度为
④为验证浮力和物体的密度是否有关,小明将瓶子中的沙子倒掉一些相当于减小了物体的密度。接着他仿照步骤D进行实验,发现此时测力计示数小于1.8N,便认为浮力和物体的密度有关。小明在该实验环节中存在的问题是
(2)小华用如图中装置验证阿基米德原理。他将装满水且足够高的平底溢水杯放在水平升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度,然后将一重为5N、高为8cm、底面积为50cm2的实心物块用轻质细线悬挂于弹簧测力计A的正下方,调节升降台使物块下底面刚好与水面相平。随后他将一个空烧杯用轻质细线悬挂于弹簧测力计B的正下方(弹簧测力计A与弹簧测力计B完全相同,且示数每变化1N,指针就移动0.5cm)。
①当小华逐渐调高升降台,发现随着物体浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计A的示数将
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【推荐2】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)小芳同学用弹簧测力计分别测出了空桶A、B的重力,如图甲、乙所示,则桶A重2N,桶B重___________ N;
(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排开水的重力为___________ N;
(4)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”);
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___________ ;
(5)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)。
(1)小芳同学用弹簧测力计分别测出了空桶A、B的重力,如图甲、乙所示,则桶A重2N,桶B重
(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
(3)测出桶B和溢出水的总重力,如图丁所示,则桶A排开水的重力为
(4)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
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
桶A与沙子的总重量/N | 2.4 | 2.8 | 3.2 | 3.4 |
桶B与水的总重量/N | 4.0 | 4.4 | 4.6 | 5.0 |
(5)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
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【推荐3】在验证“阿基米德原理”的实验中:
(1)由图甲可知,石块浸没在水中时,受到的浮力F浮=______ N,排开水的重力G排=_______ N,发现F浮≠G排,造成这种结果的原因可能是________ (选填“A”或“B”) 。
A.最初溢水杯中的水未装至溢水口 B.整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
(2)经过思考,小明又设计了另一种方案:如图乙所示,将装满水的溢水杯放在升降台C上,当小明缓慢调高升降台,且容器不与重物接触时,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计A的示数逐渐_______ ,弹簧测力计B的示数逐渐增大,且弹簧测力计A的示数变化量________ ( 选填“大于”“小于”或“等于”)B的示数变化量,从而证明F浮=G排。
(1)由图甲可知,石块浸没在水中时,受到的浮力F浮=
A.最初溢水杯中的水未装至溢水口 B.整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
(2)经过思考,小明又设计了另一种方案:如图乙所示,将装满水的溢水杯放在升降台C上,当小明缓慢调高升降台,且容器不与重物接触时,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计A的示数逐渐
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【推荐1】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)小芳同学用弹簧测力计分别测出了空桶A、B的重力,如图甲、乙所示,则桶A重2N,桶B重___________ N;
(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排开水的重力为___________ N;
(4)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”);
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___________ ;
(5)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)。
(1)小芳同学用弹簧测力计分别测出了空桶A、B的重力,如图甲、乙所示,则桶A重2N,桶B重
(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
(3)测出桶B和溢出水的总重力,如图丁所示,则桶A排开水的重力为
(4)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
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
桶A与沙子的总重量/N | 2.4 | 2.8 | 3.2 | 3.4 |
桶B与水的总重量/N | 4.0 | 4.4 | 4.6 | 5.0 |
(5)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
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【推荐2】在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学用如图所示的装置,将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中,为了便于操作和准确收集数据,用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积。实验数据记录在下表中。
(1)分析表中数据,实验所用物体的重力为______ N,第一次实验中物体所受的浮力F浮= ______ N;
(2)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可初步得出结论:当液体的种类相同时,排开液体的体积越______ ,浸在液体中的物体受到的浮力越大;分析比较实验序号 ______ 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)请你计算出第一次实验中物体排开水受到的重力G排=______ N,通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系,还可以验证 ______ 原理;
(4)实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越______ ;于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重1.5N的物块,如图甲所示;当他把物块浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的读数为0.5N,他就在0.5N处对应标上1.0g/cm3的字样;当他把物块浸没在酒精中时,如图丙所示,应该在弹簧测力计刻度盘的 ______ N处对应标上0.8g/cm3字样,聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤。
液体种类 | 实验序号 | 物体重力 G物(N) | 弹簧测力计示数F(N) | 物体受到浮力F浮(N) | 排开液体体积V排(cm3) |
水 ρ水=1.0g/cm3 | 1 | 2 | 1.5 | 50 | |
2 | 1.0 | 1.0 | 100 | ||
3 | 0.5 | 1.5 | 150 | ||
酒精 ρ酒精=0.8g/cm3 | 4 | 2 | 1.6 | 0.4 | 50 |
5 | 1.2 | 0.8 | 100 | ||
6 | 0.8 | 1.2 | 150 |
(1)分析表中数据,实验所用物体的重力为
(2)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可初步得出结论:当液体的种类相同时,排开液体的体积越
(3)请你计算出第一次实验中物体排开水受到的重力G排=
(4)实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越
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名校
解题方法
【推荐3】如图所示,甲、乙、丙、丁是小文同学“探究物体所受的浮力大小与排开液体所受重力的关系”的情景。如图四幅图中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。
(1)为方便操作和减小测量误差,最合理的操作步骤顺序应该是:______ ;
(2)若以下等式______ (填序号)成立,则可以验证阿基米德原理;
A.F2﹣F3=F1﹣F4 B.F2﹣F1=F3﹣F4 C.F3﹣F1=F2﹣F4
(3)为了得到更普遍的结论,我们应该选择______ 进行多次实验(选填序号);
A.体积不同的物体、密度不同的液体
B.密度不同的物体、体积不同的液体
C.体积不同的物体、体积不同的液体
D.密度不同的物体、密度不同的液体
(4)另一实验小组在步骤甲的操作中,只将石块的一部分没在水中,其他步骤操作正确,则______ (选填“能”“不能”)得到与(2)相同的结论;
(5)上述实验完成后,同组的小明同学又进行了如下实验:将装满水的烧杯放在托盘秤的盘子里,再把空的饮料罐缓缓按入水中,如图戊所示,在这个过程中______ 。(填序号)
A.托盘秤的示数在增大
B.托盘秤的示数保持不变
C.烧杯底部对托盘的压力在减小
D.烧杯内的水对烧杯底部的压力在增大
(1)为方便操作和减小测量误差,最合理的操作步骤顺序应该是:
(2)若以下等式
A.F2﹣F3=F1﹣F4 B.F2﹣F1=F3﹣F4 C.F3﹣F1=F2﹣F4
(3)为了得到更普遍的结论,我们应该选择
A.体积不同的物体、密度不同的液体
B.密度不同的物体、体积不同的液体
C.体积不同的物体、体积不同的液体
D.密度不同的物体、密度不同的液体
(4)另一实验小组在步骤甲的操作中,只将石块的一部分没在水中,其他步骤操作正确,则
(5)上述实验完成后,同组的小明同学又进行了如下实验:将装满水的烧杯放在托盘秤的盘子里,再把空的饮料罐缓缓按入水中,如图戊所示,在这个过程中
A.托盘秤的示数在增大
B.托盘秤的示数保持不变
C.烧杯底部对托盘的压力在减小
D.烧杯内的水对烧杯底部的压力在增大
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