内容正文:
专题16 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 实验专项突破
【实验装置】
【实验结论】
浸在液体中物体受到的浮力,大小等于它排开的液体所 ,用公式表示为
【交流与讨论】
(1)若先将物体放入水中测浮力,再测物体的重力,物体沾水所测重力偏大,则所测浮力 ;
(2)先测桶和排开液体的重力,再测桶的重力:所测桶沾水重力偏大,所测排开液体的重力 。
(3)石块在浸入前,水面要与溢水口 ,若水面不与溢水口相平, (选填“会”或“不会”)影响浮力的大小, (选填“会”或“不会”)影响G排的测量。导致。
(4)实验中换用大小不同的石块,不同的液体,进行多次测量,是 。
(5)测量物体排开的液体所受重力的方法:先测出空桶的重力G1,再测出桶和溢出水的总重力G2,则排开的液体所受的重力为G排= 。
(6)浸没在水中的物体匀速向下运动过程中,物体受到的浮力 ,压强 。
(1)设计实验:
①浸在液体中的物体都会受到浮力的作用,所受浮力的大小可以用弹簧测力计测出:先测出物体所受的重力,再读出物体浸在液体中时测力计的示数,两者之差就等于浮力的大小。
②物体排开液体所受的重力可以用溢水杯和测力计测出:溢水杯中装满液体,再把物体浸在液体中,让溢出的液体流入一个小桶中,桶中的物体就是被物体排开的液体,用测力计测出排开液体所受的重力。
③比较浮力与排开液体所受重力的大小。
(2)进行实验:
①如图1,用弹簧测力计测量出空桶所受的重力,记为G1;
②如图2,用弹簧测力计测量出小石块所受的重力,记为G;
③如图3,将小石块浸入盛满水的溢水杯中,记下弹簧测力计的读数F,同时用空桶接住溢水杯中溢出的水;
④利用算出小石块此刻所受的浮力;
⑤用弹簧测力计测量出空桶和排开水所受的总重力,记为G2,算出排开水所受的重力G排=G2-G1。
⑥只要满足
(3)注意事项:①石块在浸入前,水面要与溢水口相平,若水面不与溢水口相平,不会影响浮力的大小,但会导致排到小桶内的水小于石块排开的水的体积,最终导致得到物体所受浮力大于排开的液体所受重力的错误结论。
②在测量排开水所受的重力过程中,若先测量盛水后小桶和水的总重力,然后测量空桶的重力,会因为小桶内壁残留的水,造成计算得出的排开水的重力偏小,得出浮力大于排开液体的重力的错误结论。
③实验中换用大小不同的石块,多次测量,是为了使实验结论更具有普遍性。
(4)实验注意事项:
1.物块的选择原则(重力不能超过弹簧测力计的量程;密度大于水;物体不吸水)
2.用称重法计算浮力()
3.物体的受力分析(物体没有在水中时受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力;物体在水中时受到 竖直向下的重力、竖直向上的拉力和竖直向上的浮力。)
4.测量物体排开的液体所受重力的方法(先测出空桶的重力G1,再测出桶和溢出水的总重力G2,则排开的液体所受的重力为G排=G2-G1)
5.浸没在水中的物体匀速向下运动过程中,物体受到的浮力不变。
6.实验步骤的顺序
7.利用阿基米德原理计算物体的体积、液体的密度、物体的密度(,,(条件是完全浸没 ))。
实验结论:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力,与物体浸没在水中的深度无关。
8.浮力与深度的关系
物体所受浮力与深度是否有关呢?
一般情况下,物体浸没了以后,浮力与深度无关,因为V排不会随着深度变化。但有一种特殊情况:
气球(或气泡),不考虑温度变化,在液体中时,由于深度不同,压强也不同,气球的体积会发生变化,越深时,压强越大,体积就越小,V排就越小,浮力就越小。反之亦然。
学科网(北京)股份有限公司
$