問題詳情:
在探究“浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗中(如圖所示),小田先用*簧測力計測出金屬塊的重力,然後將金屬塊緩慢浸入液體中不同深度,步驟如圖B、C、D、E、F 所示(液體均未溢出),並將其示數記錄在表中:
實驗步驟 | B | C | D | E | F |
*簧測力計示數/N | 2.2 | 2.0 | 1.7 | 1.7 | 1.9 |
(1)小田進行了如圖所示的實驗:A 步驟所示*簧測力計的示數為____N;用*簧測力計掛着金屬塊緩慢地浸入液體中不同深度,步驟如圖 B、C、D、E、F(液體均未溢出),並將其示數記錄在上表中;
(2)在實驗步驟 B 中金屬塊所受浮力 F浮=___N;
(3)分析實驗步驟 A、B、C、D,可以説明浮力大小跟排開液體的___有關;分析實驗步驟 A、E、F,可以説明浮力大小跟液體的___有關;
(4)小田用表格中的數據算出了某種液體的密度是___kg/m3,金屬塊 a 的密度為____kg/m3,若將 A 放至最後一步,則會使得金屬塊 a 的密度的測量值_____(選填“偏大”或“偏小”“不變”);
(5)同組的小超只有刻度尺這一測量工具,於是他進行了如下*作:
①在圓柱形容器中裝有適量的水,將另一平底燒杯放入圓柱形容器的水中,燒杯靜止時容器中水的深度 H1 為 12cm,如圖*所示;
②將待測金屬塊 b 吊在燒杯底部(金屬塊未觸底),測量出燒杯靜止時露出水面的高度 h1 為 6cm,容器中水的深度 H2 為 18cm,如圖乙所示。
③將金屬塊b放在燒杯中,燒杯靜止時露出水面的高度 h2 為 2cm,如圖*所示。已知圓柱形容器底面積為燒杯底面積的 3 倍。則金屬塊 b 的密度為__kg/m3。
【回答】
2.7 0.5 體積 密度 偏小
【解析】
【分析】
【詳解】
(1)[1]由圖像可知*簧測力計的分度值為0.1N,此時示數為2.7N。
(2)[2] 根據稱重法可知:在實驗步驟 B 中金屬塊所受浮力
F浮B=G-FB=2.7N-2.2N=0.5N
(3)[3] 研究物體受到的浮力大小與物體排開液體的體積關係,要控制排開液體的密度相同,由分析比較A、B、C、D可知,液體的密度相同時,物體排開液體的體積不同,浮力不同,所以物體受到的浮力大小與物體排開液體的體積有關。
[4] 由分析比較A、E、F可知,排開液體的體積相同,而排開液體的密度不同,浮力大小不同,故可得出結論:物體受到的浮力大小與液體的密度有關。
(4)[5][6]物塊浸沒在水中受到的浮力為
F浮=G-F=2.7N-1.7N=1N
因為浸沒,所以金屬塊的體積
金屬塊的質量
金屬塊的密度
金屬塊浸沒在未知液體中受到的浮力為
2.7N-1.9N=0.8N
未知液體的密度為
[7] 若將 A 放至最後一步則物塊表面沾有水,會導致測得的重力偏大,由上述分析可知計算金屬密度的計算式
測得金屬的重力增大,浸沒時*簧測力計示數不受影響,則計算式中分母增大,分子不變,所以會使得金屬塊a的密度的測量值偏小。
(5)[8]比較*乙兩圖可知,都是漂浮,受到的浮力都等於自重,則兩圖中浮力的變化量等於金屬塊重力,兩圖中浮力的變化量
所以金屬塊b的重力為
金屬塊的質量
比較乙*可知,都是漂浮,燒杯和金屬塊的總重不變,總浮力不變;則乙圖中金屬塊受到的浮力等於這兩次燒杯受到的浮力變化量,金屬塊b受到的浮力
所以金屬塊b的體積為
b的密度為
知識點:浮力
題型:實驗,探究題