内容正文:
压轴题09 压强与浮力实验题
1.实验仪器的选择与调节(如:U形管气密性检查、液面调平措施);
2.运用控制变量法、转换法分析U形管压强计两侧液面的高度差大小变化,总结结论;
3.根据称重法可测量出浮力的大小;
4.数据图像分析(F-h图像);
5.新素材——结合拉力传感器(电子秤)探究影响浮力大小的因素.
例题 在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出如下猜想.
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想2:浮力的大小可能与排开液体的体积有关;
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关.
(1)如图甲所示,用手把饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力,这个事实可以支持上述猜想___________ (填序号).
(2)为了进一步验证猜想1和猜想2,他们用弹簧测力计、烧杯、水、酒精,以及不吸水的圆柱体和细绳进行了图乙所示的实验.
①在序号b 的实验中圆柱体所受的浮力为___________ N;
②比较序号 ___________的实验,可初步得出浮力大小与液体密度有关;
③比较序号a、b、c 的三次实验,可得出结论:其他条件一定时,物体排开液体的体积越大,所受浮力___________
(3)小组同学在探究“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”时,
找来薄铁片、烧杯和水进行实验,实验步骤如下:
步骤一:将薄铁片放入盛水的烧杯中,薄铁片下沉至杯底;
步骤二:将薄铁片弯成“碗状”再放入盛水的烧杯中,它漂浮在水面上.
① 通过分析可知,第一次薄铁片受到的浮力___________ (选填“大于”“小于”或“等于”)第二次薄铁片受到的浮力;
②同学们得到的结论是:物体受到的浮力大小与其形状有关,他们得出错误结论的原因是___________ .
(4)第(2)问中由于握着弹簧测力计的手臂容易晃动,从而导致其 示数不稳定,读数困难.请你写出一种改进措施__________________________________________________________________
(5)( 图像分析)下列能正确反映从水面刚好接触圆柱体下表面开 始直到物体浸没(物体不接触容器底),圆柱体受到的浮力F; 与圆柱体下表面到水面距离h 的关系图像是___________.
(6)(液体密度计算)同学们完成本次实验后,用获得的数据求出了圆柱体的体积为___________ cm³,浓盐水的密度为___________ kg/m³ .(P 水=1.0×10³kg/m³.g取10 N/kg)
解题技巧:
(3)②:提取信息 同一薄铁片放在烧杯中沉底,做成碗状漂浮;
信息转化 物体形状改变,浮沉状态不同,排开水的体积不同;
分析解答 探究浮力大小与物体形状关系→只改变物体形状,其他因素不变→结合操作分析是否满足控制变量法要求.
(5): 提取信息 从水面刚好接触圆柱体下表面开始直到物体浸没
信息转化 物体排开液体的体积V排先增大后不变
分析解答 圆柱体浸入水的过程中,V排增大,F浮增大→完金浸没在水中后,V排不变,F浮不变.
(6):提取信息 物体的重力,物体浸没在水和浓盐水中测力计的示数;
信息转化 物体在水和浓盐水中受到的浮力;
分析解答 物体体积→V=V排→F水浮=ρ水gV排;盐水密度→已知V排 、F盐浮 →F盐浮=ρ盐gV排.
目录:
01 液体压强及其应用(测密度)
02 估测大气压强的值
03 探究浮力的大小与什么因素有关
04 利用浮力测密度实验
05 验证阿基米德原理
06 密度计
07 压强与浮力的动态问题实验
08 以生活情境为背景的压强实验题
01 液体压强及其应用(测密度)
1.(2023·辽宁大连·模拟预测)某同学利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究“液体内部压强的特点”。
(1)实验前,为了检查装置的气密性,他用手按压强计的橡皮膜(如图甲所示),观察U形管内液面是否出现高度差,且在一段时间内不下降;松手后发现U形管两边液面的高度不相等,他接下来的操作应该是
(填字母);
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
(2)排除故障后,他重新将金属盒浸没在水中,发现随着金属盒浸入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差逐渐变大。由此可知,液体的压强与 (选填“深度”或“高度”)有关;
(3)他保持图乙中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,实验情形如图丙所示比较乙、丙两次实验,他得出了:液体的密度越大,其内部的压强越大的结论。你认为他的结论