内容正文:
第九章 浮力实验突破
实验1:探究浮力的大小与哪些因素有关
实验结论:物体在液体中所受浮力的大小,跟它 和液体的 有关,物体浸入液体的体积越大,液体的密度越大,所受浮力就 。
排开液体的体积
密度
越大
要点1:实验原理
称重法:F浮= 。
要点2:测量浮力大小的方法
实验中测量浮力是用弹簧测力计测出物体所受的 ,把被测物体浸在液体中记下此时弹簧测力计的 ,则F浮= 。
G-F示
重力G物
示数F
G物-F
要点3:实验方法控制变量法
①探究浮力的大小与物体浸没的深度的关系:用弹簧测力计提着同一物体浸没在液体中,控制浸入 不变,改变物体浸没在液体中的 。
②探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系:控制 不变,改变 。
③探究浮力的大小与液体密度的关系:控制 不变,改变 。
液体中物体的体积
深度
液体的密度
物体浸入液体中的体积
物体排开液体的体积
液体的密度
要点4:选用不同液体进行多次实验的目的:一次实验具有偶然性,多次实验使实验结论具有 。
普遍性
如图是某实验小组的同学探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验步骤。
(1)比较D和E,可以得出:浮力大小与 有关。
(2)比较____和____,可以得出:当物块完全浸没后,浮力大小与所处深度无关。
(3)比较B和C,可以得出:浮力的大小与物体排开液体的体积 (选填“有关”或“无关”)。
(4)本实验采用的物理方法是 (选填“控制变量法”或“转换法”)。
液体的密度
C
D
有关
控制变量法
(5)分析上述实验,人从浅水区走向深水区时浮力变大的原因是
。
(6)若先完成步骤C,再完成步骤A,则测得的浮力将 (选填“偏大”或“偏小”)。
人浸入水中的体积变大
偏大
(7)实验从操作A到D的过程中,在物块接触容器底之前,能正确反映弹簧测力计示数与物块下表面到水面距离h关系的图像是 。
B
(8)用实验中A和C的数据算出物块的体积为____cm3。收拾器材时,他用手提着弹簧测力计的拉环发现指针指在“0”刻度的上方,则计算的体积值 ______(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
60
无影响
实验2:探究浮力的大小
等于
实验结论:浸入液体中的物体所受浮力的大小____物体排开的液体所受重力的大小。
要点1:主要实验器材的选取及使用
①物体的选取要求:重力不能超过弹簧测力计的 ,密度大于水且不 。
②正确使用溢水杯:溢水杯中的液体应达到 ,以保证物体排开的液体全部流入小桶。
量程
吸水
溢水口
要点2:实验注意事项
①要先测小空桶的重,再测小桶与溢出水的总重,否则所得结果偏 。
②要先测被测物体的重,再测被测物体放入液体中受到的拉力,否则所得结果偏 。
要点3:实验现象分析
要选用不同的液体进行多次实验的目的:使实验结论具有 。
小
大
普遍性
某兴趣小组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)为了减小误差,实验的最佳顺序是按如图中的 来进行。
(2)由图甲可知物体A重 N,结合图乙可知物体A受到的浮力是 N,由图 可知物体排开水的重力是1N。故可得到的结论:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于 。
(3)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”)。
(4)若小江在将物体浸入溢水杯前,发现水面未至溢水杯的溢水口,则
影响实验结果,若小江在做如图乙的实验时,未将物体全部浸在水中,则 影响实验结果。(均选填“会”或“不会”)
丁、甲、乙、丙
2
1
丙、丁
它排开液体所受的重力
变小
会
不会
(5)若在图乙的测量中,溢水口还在溢水过程中,小亮同学便急忙把小杯移开,开始测量小杯和溢出水的总重力,这样会导致测得“排开液体所受重力” (选填“偏小”“不变”或“偏大”)。
(6)若先将物体放入液体中测拉力,再测物体的重力,则所测浮力 ;若先测桶和排开液体的总重力,再测桶的重力,则测得“物体排开液体所受重力” 。(均选填“偏小”“不变”或“偏大”)
(7)实验中,物体从刚接触水面到全部浸没水中(未接触杯底),水对溢水杯底的压强 (选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”)。
偏小
偏大
偏小
保持不变
(8)如图戊,将弹簧测力计固定在铁架台上,用粗铁丝做一个框挂在弹簧测力计挂钩上,在粗铁丝框上端吊一金属块,下端放一小杯,装满水的溢水杯放置在铁架台的支架上,并使装满水的溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触。随后平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块逐渐浸入水中(图A→图B),弹簧测力计示数稳定时:FA FB,该装置的优点是
。
=
可以直接验证阿基米德原理,不需要再次测量排开水的重力
$$