小明同學用一個彈簧測力計、一個金屬塊、兩個相同的燒杯(分別裝有一定量的水和煤油),對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究.圖表示探究過程及有關數據.
(1)由A、D兩圖完成下列表格:(g=10N/kg )
物重(N) | 物體在水中測力計示數(N) | 物體受到的浮力(N) | 物體排開水的體積(cm3) | 物體排開水的重力(N) |
______ | ______ | ______ | ______ | ______ |
(2)分析圖B、C、D,說明浮力大小跟______有關.
(3)分析圖______,說明浮力大小跟液體密度有關.
解:(1)由圖A可知,金屬塊重力G=10N,由圖D可知,彈簧測力計示數F=7N,
此時金屬塊受到的浮力F浮=G-F=10N-7N=3N,由AD兩圖可知,金屬塊排開水的體積:
V=800ml-500ml=300ml=300cm3,
∵ρ=,
∴金屬塊排開水的質量m=ρV=1×103kg/m3×300×10-6m3=0.3kg,
金屬塊排開水的重力G水=mg=0.3kg×10N/kg=3N,實驗數據如下表所示,
物重(N) | 物體在水中測力計示數(N) | 物體受到的浮力(N) | 物體排開水的體積(cm3) | 物體排開水的重力(N) |
10 | 7 | 3 | 300 | 3 |
(2)分析圖B、C、D,說明浮力大小跟物體受到的浮力與物體排開液體的體積有關.
(3)由圖D、E所示實驗可知:浮力大小跟液體密度有關.
故答案為:(1)實驗數據如上表所示;金屬塊受到的浮力等于物體排開水的重力;
(2)物體受到的浮力與物體排開液體的體積;(3)D、E.
(1)由圖示彈簧測力計示數及圖示燒杯中液面示數可以完成表格,由密度公式的變形公式可以求出金屬塊排開水的重力;分析表中實驗數據可以得出實驗結論.
(2)根據圖示B、C、D所示實驗現象分析答題.
(3)探究浮力與液體密度的關系,應該控制物體排開液體的體積相同而液體密度不同,分析圖示情景,找出符合要求的實驗序號.
點評:物體浸入液體中受到的浮力等于物體重力與彈簧測力計所示之差;認真分析圖示實驗現象,熟練應用密度公式的變形公式、認真分析實驗數據即可正確解題.
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