内容正文:
专题14 浮力实验
易错点睛:
1、探究浮力的大小与哪些因素有关
(1)控制变量法:
探究浮力大小与浸没深度的关系,应保证液体密度和物体浸入液体的体积相同.
探究浮力大小与物体浸入液体的体积的关系,应保证液体的密度相同。
探究浮力大小与液体密度的关系,应保证物体浸入液体的体积相同。
探究浮力大小与物体密度的关系,应保证物体浸入液体的体积相同,液体的密度相同.
(2)浮力与物体浸在液体中深度的关系(两种情况)
物体浸没前,物体今日的深度越深,浮力越大
物体浸没后,浮力与深度无关。
2、探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
(1)实验方法:称重法、比较法。
(2)实验注意事项:
水要加满
实验优化:先测空桶,再测桶和水,避免残留造成影响。
实验探究题(探究浮力的大小与哪些因素有关)
1. 小亮在生活中发现木块总浮在水面上,铁块却沉入水底,由此他提出两个问题,问题:浸入水中的铁块是否受到浮力?问题:浮力大小与哪些因素有关?为此他设计并完成了如图所示实验。
乙、丙图中弹簧测力计示数均________填“大于”“等于”或“小于”甲图中弹簧测力计示数,说明浸入水中的铁块________填“受到”或“不受到”浮力;
做图________三次实验,是为了探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度________关填“有”或“无”。
做图________三次实验,是为了探究浮力大小与排开液体体积的关系,得到“当液体密度相同时,物体排开液体体积越大,所受浮力越大”的结论。
做图甲、丁、戊三次实验,是为了探究浮力大小与________的关系,得到的结论是________。
【答案】小于 受到
甲、丙、丁 无
甲、乙、丙或甲、乙、丁
液体密度 物体排开液体体积相同时,液体的密度越大,物体所受浮力越大
【解析】
由图可知,乙、丙图中弹簧测力计示数均小于甲图中弹簧测力计示数,弹簧测力计的示数变小,说明物体浸入水中后,受到了向上托起的力,这个力就是浮力。
观察甲、丙、丁三次实验可知,丙、丁实验中,液体种类不变,铁块都是完全浸入,排开液体的体积不变,只是改变了在液体中的深度,测力计示数不变,说明铁块浸没在液体中时所受浮力大小与深度无关。
为了探究浮力大小与排开液体体积的关系,保持液体的密度相同,排开液体的体积不同,可以选择甲、乙、丙或甲、乙、丁三次实验。
观察甲、丁、戊三次实验可知,丁、戊实验中,铁块均浸没,只改变液体的种类,会使测力计示数变化即浮力变化,这是为了探究浮力大小与液体密度的关系,得出的结论是:物体排开液体体积相同时,液体的密度越大,物体所受浮力越大。
2. 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中如图所示,小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图、、、、所示液体均未溢出,并将其示数记录在表中:
实验步骤
弹簧测力计示数
分析比较实验步骤和______,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析比较、、、可知:浮力大小与物体______有关;分析实验步骤、、可知:浮力的大小还与______有关。
分析实验数据可知,中液体密度______选填“大于”、“小于”或“等于”水的密度。
金属块浸没在水中时受到的浮力大小是______,金属块密度为______水的密度,取
【答案】、;排开液体的体积;液体的密度;
小于;
;。
【解析】
研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度关系,要控制排开液体的体积和密度相同,只改变浸没在液体中的深度,故由图可知,物体排开液体的体积相同时,液体的密度相同,浸没的深度不同,浮力相同,所以物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
研究物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积关系,要控制排开液体的密度相同,由分析比较、、、可知,液体的密度相同时,物体排开液体的体积不同,浮力不同,所以物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
由分析比较、、可知:图知,排开液体的体积相同,而排开液体的密度不同,浮力大小不同,故可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
根据称重法可知:物块在水中受到的浮力为:;物块在另一液体中受到的浮力为:;
根据阿基米德原理知物体排开液体的体积相同时,密度越大,受到的浮力越大,故F中液体密度小于水的密度。
物块在水中受到的浮力为:;
金属块的体积:
金属块的质量:
金属块的密度:
故答案为:、;排开液体的体积;液体的密度;小于;;。
3. 小华同学在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,在弹簧测力计下面悬挂一个实心圆柱体如图甲所示,当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降,直到浸没在溢水杯内的水中,用小桶收集溢出的水。取
圆柱体的质量为______。
圆柱体浸没在水中时所受浮力为___