内容正文:
实验十二、验证阿基米德原理的实验
或者
【实验目的】:
定量探究浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体排开液体的重力之间的关系。
【实验器材】:
弹簧测力计、金属块、量筒(小桶)、水、溢水杯、
【实验步骤】:
①把金属块挂在弹簧测力计下端,记下测力计的示数F1。
②在量筒中倒入适量的水,记下液面示数 V1。
③把金属块浸没在水中,记下测力计的示数 F2 和此时液面的示数 V2。
④根据测力计的两次示数差计算出物体所受的浮力(F 浮=F1-F2) 。
⑤计算出物体排开液体的体积(V2-V1),再通过 G水=ρ(V2-V1)g 计算出物体排开液体的重力。
⑥比较浸在液体中的物体受到浮力大小与物体排开液体重力之间的关系。(物体所受浮力等于物体排开液体所受重力)
【实验结论】:液体受到的浮力大小等于物体排开液体所受重力的大小
【考点方向】:
1、实验更合适的操作顺序是:
2、实验中溢水杯倒水必须有水溢出后才能做实验,否则会出现什么结果:答:
3、此实验弹簧测力计的示数关系是:
4、实验结论:
【经典例题】:
例题:(2018•河南)某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为 N。
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小 N.
石块排开的水所受的重力可 (填字母代号)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 。
(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C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 能 (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
练习1:(2018(衡阳)为了直观验证阿基米德原理,实验装置如图所示,把弹簧测力计上端固定在铁架台上,用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计挂钩上,在粗铁丝框上端悬吊一个金属块,下端放一小
杯在金属块的正下方,有一个溢水杯,溢水杯放置在铁架台的支架上,溢水杯跟金属块、
粗铁丝都不接触
(1)平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块完全浸没入水中(如图甲→乙→丙),在此过程
中,弹簧测力计示示数:F甲 F丙(选填“大野”、“等于”或“小于”)
(2)再平稳缓慢地降低溢水杯支架,使金属块完全离水面(如图丁)可以计算出图丙中
金属块所受到的浮力约为______N,此时浮力的测量数值比真实数值将____(选填“偏大”或“偏小”)。
练习2:(2018•淄博)小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系。
(1)部分实验操作步骤如图所示,遗漏的主要步骤是 ,若将遗漏的步骤标注为D,最合理的实验步骤顺序是 (用实验步骤对应的字母表示)。
(2)小明进行实验并把数据记录在下表中。从表中数据可知石块受到的浮力是
N,排开液体的重力是 N.小明根据它们的大小关系归纳出了实验结论并准备结束实验,同组的小丽认为实验还没有结束,理由是 ,接下来的实验操作应该是 。
实验步骤
A
B
C
D
弹簧测力计示数/N
1.6
1.8
0.5
0.3
(3)实验结束后,小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关,可取 相同的铁块和铝块,使其浸没在同种液体中,比较浮力的大小。
练习3:为了验证“阿基米德原理”,小明所在的兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置:其中A、B为两个规格相同的弹簧测力计,C为正方体金属块,D为薄塑料袋(质量不计),E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯,杯中加入红色的水,F是可升降平台,G为铁架台.
(1)实验中,小明逐渐调高平台F,使金属块浸入液体中的体积越来越大,观察到弹簧测力计A的示数_ ,弹簧测力计B的示数___(选填“变大”、“变小”或“不变”.弹簧测力计A示数的变化量△FA 弹簧测力计B示数的变化量△FB(选填 “大于”、“等于”或“小于”).
(2)实验后,做出弹簧测力计A的拉力F与金属块下表面所在处液体的深度h的关系如图乙所示.从图象可