内容正文:
10.4浮力
知识图谱
浮力知识点回顾
知识点01:浮力
1. 定义:浸在液体或气体里的物体,受到液体或气体向上的托力,这个力叫作浮力。
2. 浮力的施力物体是液体(或气体),方向是竖直向上。
3. 浮力产生的原因:完全浸没在液体里的物体,各个表面均受到液体的压力,由于它前后左右对应部分受到的压力大小相等、方向相反,因此而平衡,物体的上下两面浸在液体中的深度不同,对应部分所受压力的大小、方向均不同,这两个压力的合力方向向上,液体对物体上、下两面的压力差,就是液体对物体的浮力。
用公式表示为:。
4. 注意:若物体下部没有液体则物体不受浮力作用。例如插入河底淤泥中的木桩和已粘在杯底上的铁块都不受水的浮力。浸在气体中的物体也受到气体对它竖直向上的浮力,但一般情况下不考虑气体对物体的浮力。
【典例精讲】如图所示,将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃圆筒浸没在水中,当玻璃圆筒沿水平方向放置时,橡皮膜的形变如图甲所示;当玻璃圆筒沿竖直方向放置时,橡皮膜的形变如图乙所示,则浮力产生的原因是 。
【变式训练1-1】如图所示,洗手盆底部的出水口寒着橡胶制成的水堵头,则正确的是( )
A.水堵头不受水的压力作用,但受到水的浮力作用
B.水堵头不受水的压力作用,也不受水的浮力作用
C.水堵头受水的压力作用,不受水的浮力作用
D.此时水堵头受到非平衡力的作用
【变式训练1-2】如图所示,取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶里注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验说明了浮力的方向 ,浮力产生的原因是物体上下表面受到的 。
知识点02:测量铝块浸没水中所受的浮力
1. 步骤:①如图甲,在弹簧测力计下悬挂一个铝块,读出弹簧测力计的示数,这就是铝块的重力G;
②把铝块浸没在水中(图乙所示),记录弹簧测力计的示数。
2. 结论:①弹簧测量计的示数变小,说明浸没在水中的铝块受到浮力的作用。
②浮力的大小(图丙受力分析):
3. 为什么我们做实验时,弹簧称的读数并不会随物体在液中位置的深浅而变化呢?
其实,称称量的物体在液中受到的浮力时,只要物体完全浸入液体中的体积不变,无论物体在液体中的深度怎样,物体受到液体对物体的压力差也不变,弹簧称的读数才不会随物体在液中位置的深浅而变化。
知识点03:控制变量法探究浮力大小与哪些因素有关
1. 物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关;还与物体排开液体的体积有关,而与浸没在液体中的深度无关。
2. 探究F浮与ρ液的关系时,应控制V排不变;
3. 探究F浮与V排的关系时,应控制ρ液相同;
4. 弹簧测力计下挂着一个物体,当物体逐渐浸入水中时,弹簧测力计的示数逐渐减小,物体受到的浮力逐渐增大。
5. 将一个空心的金属球浸没在水中并上浮,随着露出水面的体积逐渐增大时,球所受的浮力将逐渐变小,球所受的重力不变,当球浮在水面静止时,所受浮力和它的重力相等。
【典例精讲】将易拉罐按入装满水的烧杯中,用力向下按,用力越大,饮料罐浸入水中的部分越多。针对这一现象,同学们经过讨论形成了下面四个问题,你认为最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A.浮力大小与哪些因素有关?
B.浮力大小与排开水的体积有什么关系?
C.浮力大小与物体浸入水中的体积多少有什么关系?
D.浮力大小与物体排开液体的体积多少有什么关系?
【变式训练2-1】图是某同学进行“验证阿基米德原理”的实验示意图,实验需要比较的是浮力和 的大小关系;实验中弹簧测力计的两次示数差(F1﹣F2)表示物体所受的 。量筒中液面的两次示数差(V2﹣V1)表示 。若用ρ水表示水的密度,通过实验可以发现浮力大小等于 (用符号表示)。
【变式训练2-2】将一只空易拉罐口朝上按入水中,会发现手会感到越来越吃力,这个事实可以支持的猜想是( )
A.浮力的大小可能与液体的密度有关
B.浮力的大小可能与物体的形状有关
C.浮力的大小可能与排开液体的体积有关
D.浮力的大小可能与物体的重力有关
【变式训练2-3】如图所示,称出木块重力G0及空桶的重力,再将木块轻轻放在溢水杯的水面上,然后称出被漂浮的木块从溢水杯排到小桶中的水重G排.可以发现:
(1)G0和G排的关系为 。
(2)木块漂浮在水面上时处于静止状态,只受 力和 力,因此可以得出浮力F浮与G0的关系为: 。
(3)由上面实验可知,木块受到的浮力F浮与G排的关系为: 。
知识点04:阿基米德原理
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。
1. 实验器材:溢水杯、弹簧测力计、金属块、水、小桶。
2. 实验步骤:
1 如图甲所示,用测力计测出金属块的重力;
2 如图乙所示,把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出这时测力计的示数。同时,用小桶收集物体排开的水;
3 如图丙所示,测出小桶和物体排开的水所受的总重力;
4 如图丁所示,测量出小桶所受的重力。
3. 结论
1 内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
2
公式:
【典例精讲】两个相同的气球,一个充氢气,另一个充空气,充气后体积相同,放飞气球后,氢气球升到空中,空气球落向地面,若它们在地面附近空气中所受浮力分别为F氢和F空,则下列说法正确的是( )
A.F氢>F空 B.F氢=F空 C.F氢<F空 D.无法判断
【变式训练3-1】如图所示,在装满水的烧杯中,将空饮料罐慢慢向下按,我们发现向下按的力越来越大。根据以上的实验过程,下列猜想最符合研究目的的是( )
A.物体的体积越大,所受的浮力越大
B.物体浸没在液体中越深,所受的浮力越大
C.向下按的力越大,物体所受浮力越大
D.物体浸在液体体积越大,所受浮力越大
【变式训练3-2】质量相同的甲、乙均匀正方体放在水平地面上,已知甲的密度小于乙的密度,则体积较大的是正方体 ,对地面压强较大的是正方体 ;若将它们浸没在水中,受到浮力较大的是正方体 。(均选填“甲”或“乙”)
【变式训练3-3】意大利科学家托里拆利首先测定了 的值; 实验有力地证明了大气压存在且很大。 指出浸在液体中物体所受浮力的大小等于它排开液体的 。
知识点05:浮力的计算
1. 称重法:就是物体在空气中的重与物体在液体中的重的差值等于浮力。
例:弹簧秤下挂一铁块,静止时弹簧秤的示数是4N,将铁块浸入水中时,弹簧秤的示数为3.5N,这时铁块所受的浮力是 N,= 。
解:由题意可知,铁块受到的重力为4N;铁块浸入水中示数是3.5N,铁块所受浮力为:,假设铁块体积为。
所以,。
2. 压力差法:应用求浮力,这是浮力的最基本的原理。
例:某物块浸没在水中时,下表面受到水的压力为2.3N,上表面受到水的压力为1.5N,则该物块受到水的浮力为 牛,方向为 。
解:下表面受到水的压力为2.3N,上表面受到水的压力为1.5N;所以浮力方向向上,大小为:。
3. 公式法:利用阿基米德原理,F浮=G排=m排g=ρ液gV排,普遍适用于计算任何形状物体受到的浮力。
例:将体积是50cm3的物体浸没在水中,它受到的浮力多大?若此物体有一半浸在煤油中,它所受的浮力多大?(ρ煤油=0.8×103kg/m3)g取10N/kg)
解:由公式,得到物体在水中的浮力;
在煤油中的浮力为:
4. 受力分析法(漂浮或悬浮条件):如果物体在液体中处于漂浮或悬浮状态,则物体受重力和浮力作用,且此二力平衡,则。
例:把质量是200g的塑料块放入水中,静止时塑料块有一半露出水面。(g取10N/kg)
求(1)塑料块在水中受到的浮力?(2)塑料块的体积和密度?
解:(1)塑料块受到的重力:,
因为塑料块静止,故它受到的浮力:;
(2)塑料受到的浮力等于它排开水受到的重力,故排开水的体积为:
,
塑料块的体积:,故塑料块的密度:
。
5. 排水量法(也是阿基米德原理):。
轮船的满载重量,一般是以排水量表示的,即是排开水的质量,船也是浮体,根据浮体平衡条件也得:船受到的总,而排水量kg•g,就是船排开水的重,即是浮力,又是船、货的总重力。
【典例精讲】如图所示,重为6N的木块A,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为4N,若绳子突然断了,木块A在露出水面之前,所受浮力的大小为 N,方向是 ;木块最终稳定后,水对木块底部的压力为 N;鱼在水中会吐气泡,气泡在上升过程中受到的浮力将 ,受到水的压强将 。(均填“增大”、“减小”或“不变”)
【变式训练5-2】弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图甲;图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象,则下列说法中正确的是( )
A.物体的体积是500cm3
B.物体受到的最大浮力是5N
C.物体的密度是2.25×103kg/m3
D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N
【变式训练5-3】如图甲所示,铁块在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中,图乙是钢绳拉力随时间t变化的图象,若不计水的摩擦力,则可知该铁块的重力是 N,铁块全部没入水后受到的浮力为 N。
课堂精炼
一.选择题
1.如图所示,用细绳吊着柱体浸没在水中,柱体所受浮力为F浮,柱体上、下表面受到水的压力分别为F向下、F向上,下列关系式一定成立的是( )
A.F浮<F向下 B.F浮<F向上 C.F浮>F向下 D.F浮>F向上
2.将重为5牛的物体放入盛满水的容器中,容器溢出3牛重的水,物体受到的浮力( )
A.可能等于2牛 B.可能等于4牛
C.一定等于3牛 D.一定等于5牛
3.如图所示,水平地面上有一个底面积为200cm2的盛水容器A内有边长为10cm的正方体物块B,一根细线与容器底部相连,此时细线受到的拉力是6N。已知水的密度是1×103kg/m3,g取10N/kg,则下列说法中正确的是( )
①物块B受到的浮力是10N
②物块B的密度是0.6×103kg/m3
③剪断绳子,待物块B静止后受到的浮力为10N
④剪断绳子,待物块B静止后,容器底受到水的压强减小了300Pa
A.只有①③ B.只有②④ C.只有②③ D.只有①④
4.如图所示,水平地面上有一个底面积为200cm2的盛水容器A,内有边长为10cm的正方体物块B,由一根细线将B与容器底部相连,此时细线受到的拉力是6N。已知水的密度是1×103kg/m3,g取10N/kg,则下列说法中正确的是( )
①物块B受到的浮力是10N
②物块B的密度是0.6×103kg/m3
③剪断绳子,待物块B静止后受到的浮力为10N
④剪断绳子,待物块B静止后,容器底受到水的压强减小了300Pa
A.只有①③ B.只有②④ C.只有②③ D.只有①④
5.底面积为100cm2的烧杯中装有适量水。当金属块浸没在水中静止时,如图甲所示,弹簧测力计的示数F1=3.4N,水对杯底的压强为p1;当金属块总体积的露出水面静止时,如图乙所示,弹簧测力计的示数为F2,水对杯底的压强为p2;若p1、p2之差为50Pa,g取10N/kg,则( )
A.金属块的体积V是2×10﹣3m3
B.弹簧测力计的示数F2是5.4N
C.金属块的密度是2.7×103kg/m3
D.金属块受到的重力是6.8N
6.重为G的铝块挂在弹簧测力计上,当它的体积浸在水中时,弹簧测力计示数为F,则当它浸没时所受的浮力大小为( )
A.F﹣G B.G+F C.G﹣F D.2(G﹣F)
二.填空题
7.小陈同学做探究“浮力大小与液体密度的关系”实验,他猜想浮力的大小与液体密度有关。他利用大小和材料相同的A、B两金属块,密度不相等的两种液体(密度ρ浓盐水>ρ清水),弹簧测力计等进行实验。他先用弹簧测力计测出金属块A的重力,再将金属块A缓慢的浸入浓盐水中,让金属块A刚好完全浸没,不碰底不碰壁,记录弹簧测力计此时的示数F1,接下来的操作
是 ;通过实验数据分析可得结论,如果出现 ,则说明浮力的大小与液体密度有关。
8.如图所示,重12牛的小球静止在水中,弹簧测力计的示数为4牛,则小球受到的浮力为 牛,方向为 ;继续增大小球浸入水中的深度,它受到的浮力 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
9.如图甲所示,盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上,容器的底面积为100cm2,容器对桌面的压强为500Pa。用细线拴一体积为125cm3的实心金属球,将金属球浸没在液体中,如图乙所示,细线对金属球的拉力是9N,容器对桌面的压强为600Pa。将细线剪断,金属球沉到容器底部,如图丙所示,则金属球所受浮力是 N,金属球的密度是 kg/m3,图丙中金属球对容器底部的压力是 N。(g取10N/kg)
10.如图所示,将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃圆筒浸没在水中,当玻璃圆筒沿水平方向放置时,观察到两端橡皮膜凹进程度相同,说明水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向左和F向右的大小关系是F向左 F向右;当玻璃圆筒沿竖直方向放置时,再次观察两端橡皮膜凹进程度。通过以上探究,你认为浮力产生的原因是 。
11.如图是小聪同学利用水、弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情景。根据图中信息可知,金属块的重力是 N,所测液体的密度是 kg/m3。
12.阿基米德原理:浸在液体中的物体受到 的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受到的 。公式:F浮=G排=ρ液gV排,液体中的物体所受的浮力,与 和 有关,与物体的大小无关,与液体的多少也无关,与容器的形状无关。浮力的方向 。
三.解答题
13.为研究物体在水中受到向上的力的大小与哪些因素有关,小明设计了方案进行实验。他先将圆柱体A挂在测力计下,此时测力计示数为F0,然后逐渐将A浸入水中,并将其下表面到水面的距离h、相应的测力计示数F、F0与F的差值ΔF记录在表一中。为进一步探究,小明换用圆柱体B重复实验,并将数据记录在表二中。(圆柱体A、B底面积分别为SA、SB,且SA>SB)
表一(圆柱体A)
实验序号
h(厘米)
F(牛)
ΔF(牛)
1
3.0
8.5
1.5
2
6.0
7.0
3.0
3
9.0
5.5
4.5
4
12.0
5.0
5.0
表二(圆柱体B)
实验序号
h(厘米)
F(牛)
ΔF(牛)
5
3.0
8.8
1.2
6
6.0
7.6
2.4
7
9.0
6.4
3.6
8
12.0
6.0
4.0
①分析比较实验序号1、2、3(或5、6、7)数据中F和h的关系及相关条件,可以得出的初步结论是:同一圆柱体浸入水中, 。
②分析比较实验序号1、2、3(或5、6、7)数据中ΔF和h的关系及相关条件,可以得出的初步结论是:同一圆柱体浸入水中, 。
③分析比较实验序号1、5(或2、6,或3、7)数据中ΔF、h及相关条件,可以得出的初步结论是:底面积不同的圆柱体浸入水中, 。
④实验中圆柱体重力对其在水中受到向上的力的大小 影响(选填“有”或“无”)。
⑤实验中圆柱体A、B的高度关系为: 。
14.小明在家中利用劳动课上学习的烹饪技能做西红柿炒鸡蛋时,发现将同一个鸡蛋放在清水中下沉,放在盐水中悬浮。为了弄清楚其原因,小明通过实验探究“浮力的大小与什么因素有关”,小明先进行了猜想:
猜想一:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想二:浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关;
猜想三:浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度有关。
(1)小明根据在游泳池中游泳时,从浅水区向深水区走去的过程中,随着走入水中越深(身体浸没前)会觉得身体越来越轻,推理出猜想 (选填“一”、“二”或“三”)正确;
(2)弹簧测力计使用前要先进行调零,然后小明进行了如图﹣1、图﹣2、图﹣3所示的实验操作。计算可得,物体浸没在水中时的浮力为 N,分析实验数据,当物体浸入液体的体积相同时,液体的 越大,物体所受的浮力越大,所以同一个鸡蛋放在清水中下沉,放在盐水中悬浮;
(3)小明利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计),对课本上探究“浮力的大小与物体排开液体的重力的关系”的实验进行改进,装置如图﹣4所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中,观察到弹簧测力计A、B示数的变化量 (选填“相等”或“不相等”);
(4)小明改进后的实验方案具有的优点是 。(选填序号)
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,弹簧测力计固定,示数更稳定
C.一次实验就能得出物理普遍规律
15.为了探究浮力的大小,小明按如图所示的顺序进行了实验。其中①~⑤中的液体是水,⑥中的液体是盐水。
(1)小明进行②、③两次实验,是控制 不变,探究浮力与排开液体体积的关系。
(2)为了探究浮力的大小与液体密度的关系,应选择 (填序号)两图,由图可知盐水的密度是 kg/m3。
(3)小明比较③、④两次实验,得出物体受到的浮力与浸在液体中的深度有关的结论。其错误原因是 。
(4)画出步骤③中物体受到的浮力。
(5)为了验证浸在液体中的物体受到的浮力大小等于它排开的液体所受的重力。小明应该还用一次弹簧测力计测量 ,其示数大小是 N。
16.如图所示,水平地面上有一圆柱形容器,其底面积S为0.02m2,一个体积V为10﹣3m3的正方体物块通过一根细线与容器底部相连,细线受到的拉力F拉为4N,此时容器中水深h为40cm(g取10N/kg)。求:
(1)此时物块所受的浮力F浮;
(2)物块的重力G;
(3)此时容器底部受到水的压力F压。
17.如图所示,水平桌面上放有一圆形鱼缸,鱼缸内有一条体积为500cm3的小鱼,鱼缸内水的深度为30cm,试求:
(1)鱼缸底部受到水的压强为多少Pa;
(2)小鱼受到的浮力为多少N?
18.将物块竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数F1=2.6N,将物块的一部分浸在水中,静止时弹簧测力计的示数F2=1.8N,如图所示,已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)画出物块的受力示意图;
(2)物块受到的浮力;
(3)物块浸在水中的体积。
课后综合练习
一、单选题
1.两个完全相同的容器 A、B中分别装满了两种不同的液体,把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体中,静止后的情况如图所示,已知甲、乙两球排开液体的重力相等,则下列说法正确的是( )
A.甲球所受浮力更大 B.乙球所受浮力更大
C.容器中液体密度小 D.容器中液体密度小
2.如图所示,水平桌面上有一底面积为30cm2的圆柱形薄壁容器,容器中竖直放置一个底面积为10cm2圆柱形物块。向容器中缓慢加水600g后,物块对容器底部压力恰好零。若g取10N/kg,ρ水为1.0g/cm3,则加水完成后,物块所受到的浮力大小为( )
A.1N B.2N C.3N D.4N
3.小明在探究浮力大小与物体重力是否有关的实验中,进行了以下实验,如图所示,他所测的相同体积的铜块和铁块的相关数据分别为F1、F2、F3、F4若浮力大小与物体重力无关,则满足的条件是( )
A., B.
C. D.
4.关于浮力,下列说法中正确的是( )
A.轻的物体受到的浮力大,重的物体受到的浮力小
B.物体浸入液体中后,由于受到向上的浮力,物体所受重力减小
C.铁钉在水中下沉,不受浮力;木块漂浮在水面上,受到浮力
D.只要物体未全部浸没在液体中,其所受浮力大小与浸入液体的体积有关
5.下列四幅图描述的现象中,揭示的物理原理相同的两图是( )
A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.丙、丁
6.如图所示,是同一只密度计在不同液体中所受浮力的情况,下列判断正确的是( )
A.F甲>F乙 ρ甲>ρ乙 B.F甲=F乙 ρ甲<ρ乙
C.F甲<F乙 ρ甲>ρ乙 D.F甲=F乙 ρ甲>ρ乙
7.如图所示,将重物逐渐浸入水中的过程中,测力计示数F与物体下降高度h之间的关系图像如图。下列说法不正确的是( )
A.物体高H=15cm B.物体受浮力最大是4N
C.物体的体积是4×10-4 m3 D.物体的密度是ρ=2.5×103kg/m3
8.水平地面上有底面积为300cm2、不计质量的薄壁盛水柱形容器A,内有质量为400g、边长为10cm、质量分布均匀的正方体物块B,通过一根长10cm的细线与容器底部相连。此时水面距容器底30cm,计算可得出( )
A.绳子受到的拉力为14N
B.容器对水平地面的压强是3000Pa
C.剪断绳子,待物块静止后水平地面受到的压强变化了200Pa
D.剪断绳子,待物块静止后水对容器底的压强变化了200Pa
9.下列情景中的物体没有受到浮力的是( )
A.水面戏水的鸭子 B.水中游动的小鱼
C.水中大桥的桥墩 D.沉入水底的石头
10.如图所示,一边长为10cm的实心正方体塑料块挂于弹簧测力计正下方,此时弹簧测力计读数为5N,此时塑料块下方刚好与水面接触,且距底面积为300cm2的容器底部5cm,现往容器中缓慢加水,已知弹簧的形变量与受到的拉力成正比,即弹簧受到1N的拉力时伸长1cm。以下说法正确的是( )
A.塑料块的密度为5g/cm3
B.当加入1000cm3水时,正方体物块所受浮力为5N
C.当加入3000cm3水时,水对容器底的压强为1500Pa
D.当加水至塑料块刚好漂浮时停止加水,然后将容器内的水以50cm3/s的速度向外排出,同时向上拉动弹簧测力计,使物体以1cm/s的速度向上移动,则经过约2.86s之后,弹簧测力计示数再次回到5N
二、填空题
11.弹簧测力计下吊着重为15N的长方体金属块,当金属块完全浸入水中时,弹簧测力计的示数为8N,如图所示。若金属块上面受到水的压力为10N,则金属块下表面受到水的压力为 N。
12.一个在节日放飞的热气球,总质量是40kg,可飞行最大高度是7000m。如图所示,热气球内充满热空气后,热气球的体积是650m3,热气球在地面附近上升时受到的浮力是 N。(不计热气球厚度,ρ空气=1.29kg/m3,ρ热空气=1kg/m3)
13.在砌房子时用图甲盖房子所用的铅垂线所依据的物理知识是 。图中所示的墙体向 (选填“左”或“右”)倾斜。如图乙所示的水平仪R来检查所砌的墙面是否水平,当液体中空气泡居中表示墙面水平,若空气泡靠近A端,则表示A端的墙面 (“高”或“低”)。
14.把一个质量为30g、体积为50cm3的物块放入盛满水的烧杯中,当物块静止时物块的状态为 (选填“漂浮”、“悬浮”、“下沉”),溢出水的质量为 ,烧杯对水平桌面的压强将 (选填“变大”、“不变”、“变小”)
15.无装备的情况下人类潜水最深记录是113米,此时人体所受水的最大压强是 Pa,若潜水员的体积为60dm3,则在113米深处所受浮力为 N(水的密度取1.0×103kg/m3),
三、实验题
16.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。
(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是 N;
(2)分析图丙、丁可知,浮力大小跟物体浸没在水中的深度 (选填“有关”或“无关”);
(3)分析丁、戊两图可知,浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体 有关。戊图中盐水的密度是 kg/m3。如果在实验中不小心使戊图中的金属块接触了容器底且与容器底有力的作用,此时测量出的盐水密度值将 (填“偏大”、“不变”或“偏小”);
(4)由图中数据可知,金属块的密度是 kg/m3。
17.小明已知浮力与液体密度、排开液体体积有关,在探究“浮力与排开液体体积的关系”时选用实验器材:重物一个(ρ物>ρ盐水>ρ水),弹簧测力计一个,一杯水,一杯盐水,细绳。
(1)实验前,手拿着弹簧测力计的 (选填“外壳”或“吊环”),使测力计在竖直方向静止,观察指针位置,进行调零;
(2)小明利用上述器材完成实验,记录数据如下表:
实验次数
液体密度ρ
(g/cm3)
排开液体的体积
(V排/cm3)
重力
G/N
浸在液体中时测力计的示数F/N
浮力F浮/N
1
1.0
40
4
3.6
0.4
2
1.0
60
4
3.4
0.6
3
1.0
100
4
3.0
1.0
4
1.2
100
4
a
b
①在第4次实验中,弹簧测力计的示数如图所示,弹簧测力计的分度值是 N,表格中a的数据为 N,b的数据为 N;
②分析比较第1、2、3次实验数据,得到的结论是 ;
③分析第3,4次实验数据,浮力变化的原因是 。
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