内容正文:
专题十 浮力实验和利用浮力测密度
类型一 探究影响浮力大小的因素
1.物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心圆柱体,下图a、b、c、d、e、f分别为实验情景。(g取10 N/kg)
(1)通过a、c两次实验,可知物体浸没在水中所受浮力大小是______。
(2)通过____、____两次实验,可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系。
(3)通过比较b、c两次实验,可探究浮力大小与________________的关系。
(4)通过c、f两次实验,可探究物体所受浮力大小与____________的关系。
0.5N
c
d
排开液体体积
液体密度
(5)在某种液体中进行探究的过程中,记录实验数据,得到如图g所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图象,则该液体的密度为________kg/m3。
(6)通过计算可以知道物体的密度是________kg/m3,圆柱体高度为____cm。
(7)如果通过比较c、e两次实验,得到“浮力大小与物体浸没的深度有关”的结论,此结论是______(选填“正确”或“错误”)的,理由是______________________________
______________________________。
e图中物体碰到容器底部,物体受到容器对它的支持力
0.8×103
4×103
4
错误
类型二 探究和验证浮力大小与物体排开液体所受重力的关系
2.小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验的最佳顺序是______。
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、甲、乙、丙
C.乙、甲、丁、丙
B
(2)由图甲、乙得到物体A受到的浮力是____N。由丙、丁得到物体A排开水所受到的重力是____N,通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它________________。
(3)为了得到更普遍的结论,我们应该选择____(选填序号)进行多次实验。
A.体积不同的物体、密度不同的液体
B.密度不同的物体、体积不同的液体
C.体积不同的物体、体积不同的液体
D.密度不同的物体、密度不同的液体
(4)由实验测得数据可以求出物体A的密度为____________;若将图乙中的水换成酒精(ρ=0.8×103 kg/m3),物体受到的浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
1
1
排开液体的重力
A
2×103kg/m3
变小
(5)小红利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中____(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)步骤不需要弹簧测力计,如果其他步骤操作正确,则____(选填“能”或“不能”)得到与(2)相同的结论。
(6)最后,小红将该物体浸没在某液体中,如图所示,弹簧测力计的示数为1.6 N,那么该液体的密度为___________________。
乙
能
0.4×103kg/m3
(7)小红在探究实验中,排除各种测量误差因素的影响,发现物体排开水的重力明显小于它所受到的浮力,请分析实验操作中造成这种结果的原因:
将物体浸入水中之前,溢水杯中没有加满水(或排开的水没有全部流入小桶)。
变小
变大
=
(9)针对两种实验方案,小张实验装置的优点是____(填答案标号)。
A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
B
类型三 称重法测密度
3.(1)小红想测出一个石块的密度,她选用弹簧测力计、烧杯、水和细线,进行了如下实验:
①如图甲所示,她首先测出石块的重力,弹簧测力计的示数F1=____N。
3
②如图乙所示,她又将石块浸没在装有适量水的烧杯中,此时弹簧测力计的示数为F2=______N。
③请你计算出ρ石=________kg/m3。(g取10 N/kg)
(2)小刚在小红实验的基础上,用同一石块测量未知液体的密度,进行了如下操作:
①如图丙所示,小刚将挂在弹簧测力计挂钩上的石块浸没在烧杯内的待测液体中,此时弹簧测力计的示数为F3=________N,则石块浸没在待测液体中受到的浮力为F浮液=________N。
②根据阿基米德原理计算出该待测液体的密度ρ液=__________kg/m3。(g取10 N/kg)
(3)实验完成后,小红继续思考:如果在操作过程中石块只有部分浸入待测液体中(如图丁所示),则按上述步骤测出的待测液体的密度比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。