内容正文:
第十章:浮力
习题课4:实验专题
初中物理人教版
一、称重法
实验操作:
(1)先测出铁块在空气中所受的重力G;
(2)然后把物体浸在液体中读出弹簧测力计的示数F;
(3)根据物体的状态和平衡力的条件,可以推出物体浸在液体中受到浮力:F浮=G-F示;
深入认识:沉在水中的物体也会受到向上的浮力。
二、验证阿基米德原理实验
F浮=G物-F示
F浮=G溢
结论的适用范围:物体(不规则也行)在流体(液体和气体)中所受浮力的大小均能用。
由于该实验都是用弹簧测力计拉着物体,并没有做物体沉底、悬浮和漂浮状态下的验证,因此不具备普遍性(故不能全面验证阿基米德原理)
二、验证阿基米德原理实验
F浮=G物-F示
F浮=G溢
浸没时
【例题】小明同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验,请你根据小明的实验探究回答下列问题。
(1)在C与E两图中,研究浮力与_________的关系;根据A与E两图所标的实验数据,可知物体浸没在盐水中所受的浮力为____N;(2)小明对A、B、C和D四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关,对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积增大而_____,当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与浸没的深度_____;(3)把物体A浸没在装满水的溢水杯中,将溢出的水全部装入小空桶里,由图中的A、F、G和H可知,物体A受到的浮力大小_____它排开水的重力(选填“大于”、“等于”或“小于”),该实验_______(选填“能”或“不能”)全面验证阿基米德原理;
液体密度
2.4
增大
无关
等于
不能
二、验证阿基米德原理实验
【例题】小明同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验,请你根据小明的实验探究回答下列问题。
(4)由实验中的有关实验数据,可以算出物体A的体积为____cm3,盐水的密度为___g/cm3。
(5)根据计算A的密度的过程可知A必须浸没才能计算出最终结果,小明在实验过程中不慎把A触底,这样的操作之下,A的密度_________(选填“偏大”、“偏小”或者“不变”);
F示偏小
偏小
200
1.2
三、误差分析:固体触底
【例题】小雨回到家发现有一电子秤,如图a所示,他想利用电子秤、玻璃杯、石块、水、酱油、细线进行测密度的实验,实验步骤如下:①如图b,他将石块放电子秤上,测出石块质量为40g。②他利用适量的水和细线进行了如图c、d、e、f的操作。由实验步骤d、e、f 可知,如果考虑石块浸入水中后会吸水(吸水后石块体积不变),则所测得的石块密度_____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
四、误差分析:电子秤中的固体的吸水问题
用电子秤f 和c的示数差表示
f 的示数变小
f 和c的差(G排)值变小
偏大
【例题】小雨回到家发现有一电子秤,如图a所示,他想利用电子秤、玻璃杯、石块、水、酱油、细线进行测密度的实验,实验步骤如下:
③(拓展)小雨将杯中的水换成相同体积的酱油进行了如图g的操作,取出石块后,如图h所示,根据实验数据可知,酱油的密度为_____g/cm3,空杯子的质量为_______g。(不考虑石块吸入或沾有液体对实验的影响)
四、误差分析:电子秤中的固体的吸水问题(拓展)
1.15
m杯+m水=150g
m杯+m酱油=165g
m杯+ρ水V水=150g
m杯+ρ酱油V酱油=165g
1.15m杯+1.15V水=150g×1.15
m杯+1.15V酱油=165g
m杯=50g
50
五、误差分析:测待液体密度但固体触底
【例题】小雨探究“圆锥形物体所受浮力大小与哪些因素有关”,如图所示:
(1)由图步骤A、B、C、D可得出结论:物体受到的浮力大小与_______________有关,与物体浸没在液体中的深度_________(选填“有关"或“无关”)。
(2)由图步骤A、____________可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
(3)根据图中的实验数据,可计算出圆锥形物体的密度为______g/cm3,该液体的密度为_____g/cm3.
(4)如果在步骤E中不小心使物体接触了容器底且与容器底部有力的作用,则所测液体密度将________(选填“偏大""偏小"或“不变”)。
排开液体的体积
无关
D、E
4
0.8
偏大
根据受力分析来看
向上的力变多了
F示E偏小
F示E偏小
ρ液偏大
六、误差分析:测固体密度但固体带有水
【例题】在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图),小明测出金属块a的底面积为
10cm2、用弹簧测力计测出金属块a的重力,然后将金属块a缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
(1)小明进行了如图1所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的