問題詳情:
實驗中學的小強同學用一個*簧測力計、一個圓柱體金屬塊、兩個相同的燒杯(分別裝有一定量的水和酒精),對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究.如圖表示探究過程及有關數據.
(1)分析②、③、④三步,説明浮力大小跟________有關.
(2)分析________步,説明浮力大小跟液體的密度有關.
(3)小強邊做邊思考,覺得浮力可能還和以下因素有關:
①跟物體的重力有關;
②跟物體的形狀有關;
於是小強利用上面實驗中的器材,同時又找來了體積相同的實心鐵塊和鋁塊,一團橡皮泥,設計了實驗進行探究,實驗過程如下,請你幫他把實驗步驟補充完整.
③用*簧測力計分別測出鐵塊和鋁塊的重力為G1、G2;
④用*簧測力計分別拉着鐵塊和鋁塊________,讀出*簧測力計的示數分別為F1、F2;
⑤用細線拴住橡皮泥掛在*簧測力計掛鈎上,把橡皮泥浸沒到燒杯的水中,讀出*簧測力計的示數為F3;
把橡皮泥拉出來,然後________,再把橡皮泥浸沒到燒杯的水中,讀出*簧測力計的示數為F4;
實驗結束後,小強認真分析了數據發現:G1﹣F1=G2﹣F2;F3=F4 , 你認為浮力與物體的重力和形狀________(選填“有關”、“無關”).
(4)小強結束了自己的實驗探究,就馬上得出了自己認為具有普遍意義的結論.你認他的實驗結果可靠嗎?________選填“可靠”或“不可靠”),請你分析小強的實驗設計的不足之處________.
【回答】
排開液體體積 ①④⑤ 浸沒在水中 改變橡皮泥形狀 無關 不可靠 他只選了一種液體,做了一次實驗,結論沒有普遍*
【分析】
(1)根據稱重法計算浮力,分析比較②、③、④所示實驗,找出不變的量和變化的量,確定浮力與變化量之間的關係;
(2)比較浮力與液體密度的關係時,由控制變量法知道,需要控制其排開液體的體積相同,只改變液體的密度,據此可判斷符合要求的實驗;
(3)研究浮力與重力的大小關係時,要控制排開液體的體積和密度不變,改變物體的重力大小,根據稱重法計算浮力大小;研究浮力大小與形狀的關係,保持排開液體的體積和密度不變,只改變其形狀;通過分析數據關係得出結論;
(4)為避免偶然*,一個探究實驗應改變實驗條件進行多次探究,得出具有普遍*的結論.
【詳解】
(1)由②、③、④知道,在同種液體中,當物體排開液體的體積不同時,*簧測力計的示數也不同,由稱重法知道,物體在液體中所受的浮力是:,即大小不相同,由此説明浮力大小跟物體排開液體的體積有關;
(2)要比較浮力與液體密度的關係,需要控制其排開液體的體積相同,只改變液體的密度,通過觀察知道,圖①、④、⑤符合探究的要求;
(3)根據小強探究的內容知道,實驗步驟補充如下:
②用*簧測力計分別拉着鐵塊和鋁塊浸沒在水中,讀出*簧測力計的示數分別為F1 、F2 ;
④把橡皮泥拉出來,然後改變橡皮泥的形狀,再把橡皮泥浸沒到燒杯的水中,讀出*簧測力計的示數為F4 ;
⑤實驗結束後,小強認真分析了數據發現:G1 -F1 =G2 -F2 ;F3 =F4 ,由此説明浮力與物體的重力和形狀無關;
(4)由所以過程知道,他的實驗結果不可靠;因為在小強的實驗探究過程中,他只用了一種液體,測量了一組數據,所以結論不具普遍*.
【點睛】
本題考查的是“探究浮力的大小跟哪些因素有關”,綜合*較強,考查了稱重法及對實驗現象的分析,並應用了控制變量法和歸納法.
知識點:浮力
題型:實驗,探究題