内容正文:
实验14探究浮力的大小与哪些因素有关
弹簧测力计、物块、清水、盐水等。
(1)弹簧测力计的使用及读数
(2)实验中所使用物体的选取:①物体的密度要大于实验所用液体的密度;②应选用体积较大的物体,因为体积越大,能变化的体积越大,浮力变化越大,实验效果越明显。
控制变量法
(1)探究浮力的大小跟物体浸没深度的关系:控制物体浸没在同一液体中,改变浸没深度,读出弹簧测力计的示数。
(2)探究浮力的大小跟液体密度的关系:控制物体浸入液体的体积相同,改变液体密度,读出弹簧测力计的示数。
(3)探究浮力的大小跟物体浸在液体中的体积的关系:控制物体浸在同一液体中,改变物体浸在液体中的体积,读出弹簧测力计的示数。
如图所示、按照A、B、C、D、E的顺序进行实验。
物体在液体中所受浮力大小跟浸入液体中的体积、液体密度有关,浸入液体中的体积越大、液体密度越大,物体所受浮力越大。
(1)用“称重法”计算浮力:F浮=G-F示;
(2)多次测量的目的:避免偶然性,寻找普遍规律;
(3)A、B、C说明浮力的大小与物体浸入液体中的体积有关;A、C、D说明浮力大小与浸没深度无关;A、D、E说明浮力大小与液体密度有关。
(4)在探究浮力大小与物体浸入液体的深度关系时,应分析实验方案中是否保持液体密度和浸入液体的体积不变;
(5)相关计算
计算体积:
计算密度:(注意:F示为物体浸没在某液体中时,弹簧测力计的读数)。
(6)实验图像分析
F示-h和F浮-h图像分析:物体浸没前,浸入液体的深度变大,浸入液体的体积变大,浮力变大,弹簧测力计的示数变小;
物体浸没后,入液体的深度变大,浸入液体的体积不变,浮力不变,弹簧测力计的示数不变。
1.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,实验小组根据生活经验,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;
④可能与物体的形状有关;
⑤可能与物体的重力有关
(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P所受浮力大小为 N;
(3)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);分析 三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力 (选填“越大”或“越小”);
【追问】物体在水中随着深度的增加,下表面所受水的压强不断 (选填“增大”、“不变”或“减小”)
(4)在这次实验中,运用了一种常用的科学方法是: ;
(5)如下图所示,正确反映弹簧测力计的示数F与物体P下表面在水中的深度h关系的图象是 。
(6)为了研究猜想4,实验小组用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图f、g的实验,由此得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小珍认为该结论不可靠,主要原因是 。
(7)为了研究猜想5,实验小组运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N。然后进行如图所示的实验:
比较图中三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力 (选填“有关”或“无关”);
【拓展】
(8)完成以上实验后实验小组同学想到一个问题:怎样利用浮力测出比水密度小的物体的密度呢?于是找来实验器材:木块、弹簧测力计(0~5N)、底部固定有滑轮的水槽、细线及足量的水。
①如图所示,用弹簧测力计测出木块的重力,再用细线绕过滑轮将木块与测力计连接起来,使木块浸没在水中,利用定滑轮改变力的方向,测得木块在水中静止时测力计示数。从而计算得出木块的密度为 g/cm3;
②实验完毕小李在整理实验仪器时,发现弹簧测力计在竖直方向未使用时,指针始终指在0.1N处,则测量结果 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
真题演练
1.(2023·广东·统考中考真题)在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中;
(1)观察弹簧测力计的零刻度线、 和分度值;调零时,弹簧测力计应在 (选填“竖直”或“水平”)方向上调零;
(2)如题图甲所示,在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的长方体物块(可塑),测出重力,将它缓慢浸入水中,记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置弹簧测力计的示数和深度h,请根据实验数据,在图乙中画出物块所受浮力F浮随h变化的图像;
(3)分析图像可知:浸没前,h增加,F浮 ;浸没后,h增加,F浮 ;(均选