内容正文:
实验十三、探究影响浮力大小的因素实验
【实验目的】:
探究浮力的大小与哪些因素有关
【实验器材】:
透明玻璃筒、鸡蛋、食盐、弹簧测力计、金属圆柱体、细线、烧杯、小石块
【实验原理】:
称重法测浮力: F浮 =G-F
【实验步骤】:
①把鸡蛋放入盛水的透明玻璃筒中,鸡蛋沉入筒底,然后向水中撒盐并搅动,观察鸡蛋的浮沉情况。
②用弹簧测力计提着金属圆柱体慢慢浸入水中,观察弹簧测力计的示数变化情况,
③用弹簧测力计提着小石块浸没在水中,改变其深度观察弹簧测力计的示数变化情况,
【实验结论】:
物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关,还与物体排开液体的体积有关,而与浸没在液体中的深度无关。
【考点方向】:
1、 探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验中,用到了 测浮力:
,弹簧测力计的示数越小,说明物体受到的 。
2、探究浮力的大小跟哪些因素有关,实验中利用 ,把多因素问题变成多个单因素问题。
3、注意完全浸没和不完全浸没对实验的影响。
4、实验原理: 。
5、弹簧测力计 以及盐水的浓度会对实验产生一定的误差
【经典例题】:
例题:(2018•苏州)为探究物体在水中受到的浮力大小与浸入水中的体积和深度的关系,小明和小华把装满水的溢水杯放到台秤上,溢水杯口下方放置一空量筒。用细线系住金属块并挂在弹簧測力计上,测力计示数为G.然后将金属块缓慢浸入水中,且始终不与杯接触,如图。
(1)金属块浸没前的过程中,测力计示数逐渐变小,说明浮力大小逐渐 。据此,小明认为金属块受到的浮力随浸入水中的深度增大面增大;而小华则认为浮力随浸入水中的体积增大而增大,根据以上实验你认为下列说法正确的是 。
A.只有小明的观点合理 B.只有小华的观点合理
C.两人的观点都不合理 D.两人的观点都合理
(2)接下来他们继续实验,增大金属块浸没在水中的深度,发现测力计的示数始终不变且为F,据此可得出 的观点不具有普遍性。这个过程中金属块受到的浮力F浮= 。
(3)为了深入研究,他们测出量筒中水的体积V排,水的密度用ρ水表示,其重力G排= ,通过比较数据发现F浮=G排,换用不同的物体和液体重复上述实验,都能得出F浮=G排,说明决定浮力大小的根本因素是G排。
(4)从金属块开始浸入直至浸没一定深度的过程中台秤的示数变化情况是 。
练习1:(2018•北京)为了验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”,小明选用如图所示的圆柱体A(ρA>ρ水)、弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数为F1。
②将圆柱体A下部的一格浸入水中,圆柱体不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数为F2。
③ ,静止时记录弹簧测力计的示数为F3。
(2)由F1﹣F2 F1﹣F3(选填”=“或“≠”),可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”。
练习2:(2018•云南)一般情况下,人在水中会下沉,在死海中却能漂浮在水面上。为此,小李同学猜想:浮力的大小可能跟液体的密度有关。为了检验这个猜想,他设计了如图所示的实验进行探究:
(1)铝块在水中受到的浮力F浮= N。
(2)比较图乙、丙两图中铝块所受浮力的大小,小李同学得出浮力的大小与液体的密度无关的结论,你认为这个结论是 (选填“正确“或“错误”)的,原因是 。
(3)小赵同学认为用以下方法检验更为简便:将同一个新鲜鸡蛋依次轻放入盛有水和浓盐水的烧杯中,看到鸡蛋在水中下沉,在浓盐水中悬浮如图丁所示。分析鸡蛋受力可知,在水中下沉是因为它受到的浮力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)重力;在浓盐水中悬浮时,根据 的知识可得,鸡蛋受到的浮力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)重力,从而可以得出结论:浮力的大小与液体的密度 (选填“有关”或“无关”)
练习3:(2018(达州)小陈同学在老师的指导下完成了以下实验:
①用弹簧测力计测出一个带盖子的空玻璃瓶的重力,如图甲所示;
②用手拿着这个盖紧的瓶盖的空玻璃瓶浸没在水中,放手后发现玻璃瓶上浮;
③将一个铁块装入玻璃瓶并盖紧盖子,放入水中放手后发现玻璃瓶下沉;
④取出玻璃瓶并擦干瓶上的水,挂在弹簧测力计上,保持玻璃瓶竖直,然后从图乙