内容正文:
专题05 力学探究型实验(二)(原卷版)
实验一:探究浮力的大小跟哪些因素有关
【实验目的】探究影响浮力大小的因素。
【实验器材】弹簧测力计、烧杯2个、水、圆柱体(A)、盐水。
【实验原理】(1)浸在液体中的物体都会受到向上的浮力;(2)浮力大小遵循阿基米德原理。
【实验步骤】一、实验装置如图。
甲 乙 丙 丁 戊
二、用弹簧测力计测量圆柱体受到的重力,如图甲所示,数据计入实验表格。
三、用弹簧测力计挂着物体A慢慢部分(一半)浸入水中,如图乙所示,此时弹簧测力计读数计入表格。
四、用弹簧测力计挂着物体A,使其全部浸入水中(A在水中上半部),如图丙所示,此时弹簧测力计读数计入表格。
五、用弹簧测力计挂着物体A,使其全部浸入水中(A在水中下半部),如图丁所示,此时弹簧测力计读数计入表格。
六、用弹簧测力计挂着物体A,使其全部浸入盐水中,如图戊所示,此时弹簧测力计读数计入表格。
七、实验表格(参考数据,图中所示)
实验步骤
浸入液体内体积
弹簧测力计读数/N
1
0
8
2
V
7
3
V
6
4
V
6
5
V
5.6
八、整理器材。
【实验结论】力是改变物体的运动状态的原因,物体所受阻力(摩擦力)越大,小车越容易停下来。
实验二:探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
【实验目的】验证阿基米德原理。
【实验器材】弹簧测力计、小石块、细线、溢水杯、小桶、水等。
【实验原理】阿基米德原理。
【实验步骤】一、实验装置如图。
1.如图甲所示,用弹簧测力计测出金属块所受重力G;
2.如图丁所示, 测出空桶的重力G桶;
3.如图乙所示, 在溢水杯中装满水, 用弹簧测力计提着金属块慢慢浸入水中, 读出弹簧测力计的示数F示 , 同时用小桶收集溢出的水;
3.如图丙所示, 测出金属块排开的水和小桶的总重力G总;
4.换用不同物体、 不同液体重做实验, 把所有的测量数据填写在下表中。
【实验表格】
【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,F浮=G排。
2.考查内容
考查方向
解答思路
【考向点拨】
1.浮力大小与浸入液体内部体积关系:物体浸入液体内部体积不变,浮力不变(步骤3、4);浸入液体的体积增大,浮力增大(实验一:步骤2、3);
2.浮力大小与浸入液体内部深度关系:物体全部浸入液体内部,浮力与深度无关(实验一:步骤3、4);
3.浮力大小与液体密度的关系:体积不变时,液体密度越大,浮力越大(实验一:步骤4、5);
4.浮力大小和物体形状的关系:浸入液体内体积不变,浮力不变,和物体形状无关;
5.浮力的计算:F浮=G-F弹(G是重力,F弹是弹簧测力计读数);
6.探究方法:控制变量法;
7.物体所受浮力大小规律:等于物体排开液体所受到的重力;
8.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:会出现浮力大于物体排开水的重力;
9.实验前先称量小桶和最后称量小桶有何差异:最后称量小桶会因水未倒干净而产生误差;
10.实验时进行了多次实验并记录相关测量数据目的是:避免实验偶然性、使结论更具普遍性。
【典例1】(2021·四川成都市·中考真题)小虹利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材,探究浮力的大小跟哪些因素有关。小虹提出如下猜想,设计并进行了实验。
猜想a:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关:
猜想b:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想c:浮力大小与液体的密度有关。
(1)小虹确定了测量浮力的方法:用弹簧测力计先测出物体的重力G,接着将物体浸入液体中静止时,读出测力计对物体的拉力,可计算出物体所受的浮力。其测量原理利用了______;
A.与G是一对平衡力
B.与G是相互作用力
C.与是相互作用力
D.、和G是一组平衡力
(2)小虹的操作步骤及测量数据如图所示。
由测量数据可得:B步骤中圆柱体物块受到水的浮力为______N;
(3)分析图中A步骤与______步骤的数据,可以验证猜想a是错误的;(填出步骤的序号)
(4)进一步学习了阿基米德原理之后,利用图的测量数据,还可以计算出其它一些物理量(水的密度已知)。下列物理量中不能计算出的是______。
A.物块的体积 B.物块的密度 C.盐水的体积 D.盐水的密度
【典例2】(2021·河南中考真题)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:1与物体浸入液体中的深度有关2与物体排开液体的体积有关3与液体的密度有关。
(1)请你写出能够支持猜想3的一个生活现象:______;
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体