内容正文:
第3课时 浮力的相关实验
1.(2022·重庆一中消化作业三)小艾同学按如图所示步骤进行探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验。
(1)如图A所示,物体所受的重力为______N。
(2)通过比较步骤A、B、C、D可以得出结论:同种液体中,物体受到的浮力大小与__________________有关。
(3)通过比较步骤A、B、E__________(选填“可以”或“不可以”)得出浮力的大小与液体的密度有关。
(4)仔细分析实验数据可知,物体的体积为__________cm3;图E中弹簧测力计的示数为__________N。(ρ酒精=0.8 g/cm3)
(5)若完成实验后,小艾发现整个实验中弹簧测力计都忘记了校零,则测得物体浸没在水中时受到的浮力与真实值相比________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
(6)如图所示,小艾又做了如下实验测量合金块的密度。
①如图甲所示,用电子秤测出合金块的质量为60.0 g;
②如图乙所示,测出圆柱形容器和适量水的总质量为400.0 g;
③如图丙所示,将合金块和气球用绳子系在一起后,使合金块浸没在水中,待示数稳定后,电子秤的示数为420.0 g;
④如图丁所示,合金块和气球都浸没在水中,待示数稳定后,电子秤的示数为428.0 g;
⑤如图戊所示,继续使合金块下降(不触底),待示数稳定后,电子秤的示数为427.0 g。
请帮助小艾完成测量和分析:
A.合金块的密度是______g/cm3。
B.图丁到图戊,电子秤的示数减小了1.0 g,原因可能是________________________________________________________________________________________________________________。(实验过程中所有操作均正确规范)
2.(2022·育才中学二模)小熊用弹簧测力计、高度为10 cm的实心圆柱体物块、相同的大烧杯若干、水、盐水、密度未知的某种液体、细线等器材来探究“浮力大小与哪些因素有关”。
图1
(1)小熊进行了如图1所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为______N;用弹簧测力计挂着物块缓慢地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:
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
3.8
3.6
3.5
3.4
(2)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟__________________有关;在实验步骤E中弹簧测力计的示数为__________N。
(3)小熊用表格中的数据算出了盐水的密度是__________________kg/m3,还算出步骤C中物块下表面受到水的压强是__________Pa。
(4)在步骤F的状态下,若割断细线,烧杯对桌面的压力变化__________N。
(5)爱思考的小熊发现还可以用所学的浮力知识自制“密度计”:选择一根饮料吸管,在其下端加适当的配重后封闭,使其能竖直漂浮在液体中。如图2所示,若放入水中,水面在吸管的A点处;放入另一种液体中,液面在B点处。
图2
①“密度计”上刻度A、B可分别表示液体的密度,则ρ液____(选填“>”“<”或“=”)ρ水。
②聪明的小熊发现也可以用图1中的弹簧测力计改装成密度计,将弹簧测力计下方的圆柱体物块分别浸没在不同液体中并在对应的弹簧测力计示数处标上液体密度,那么密度值是0.8×103 kg/m3的刻度应标在__________N处。
3.(2022·重庆八中一模)小唐同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图甲所示的实验。
(1)实验前应在竖直方向上对弹簧测力计进行________。
(2)小唐对A、B、C、D四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小随着物体排开水体积的增大而________(选填“增大”或“减小”),当物体浸没在水中后,浮力的大小与浸没深度________(选填“有关”或“无关”)。根据图甲有关实验数据,可以计算出盐水的密度为__________________kg/m3。
(3)利用图甲中的器材探究浮力的大小与液体密度的关系,根据测得的实验数据描绘出浮力与液体密度的关系如图乙所示。由于误将拉力当作了浮力,导致图像①未经过坐标原点。由此可推断,物体受到的浮力大小与液体密度的关系图像是______(选填“②”“③”或“④”)。
(4)如图丙是小唐同学利用U形管压强计改装而成的测量液体密度的仪器。A为固定支架,保证橡皮膜在不同液体中的深度均为5 cm。U形管内盛水,在U形管右管有一个指示液面位置的浮标(厚度、重力不计),未测量时,U形管两侧水面相平。当橡皮膜浸入某液体中静止时,浮标指示在b处,a、b间距2 cm,则液