某實驗小組探究物體的浮沉條件時,實驗室提供了如下器材:彈簧測力計、量筒、燒杯、銅塊、蠟塊、細線、水及其他簡單輔助器材.
(1)探究銅塊的下沉條件.實驗中,他們用兩種方法測量了銅塊受到的浮力:
方法1:測量過程及示數如圖(甲)所示,可得銅塊所受的浮力為______N.
方法2:測量過程及示數如圖(乙)所示,可得銅塊排開水的體積為______mL.
通過以上實驗可得出銅塊浸沒在水中下沉的條件是:______.
(2)探究蠟塊上浮的條件.要測量蠟塊浸沒時的浮力,應選用______(選填“方法1”或方法2“).
解:(1)由甲圖可得:G=2.2N,F示=2N,
金屬塊所受的浮力:F浮=G-F示=2.2N-2N=0.2N;
金屬塊的體積:V=40mL-20mL=20mL=20cm3,
金屬塊受到的浮力:F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-6m3=0.2N;
金屬塊浸沒在水中下沉的條件:F浮<G;
(2)由于木塊不下沉,不能直接測量木塊受到浮力的大小,
要測量木塊浸沒時的浮力應選方法2,用針將木塊完全壓入水中.
故答案為:(1)0.2;20;物體所受浮力小于重力;(2)2.
(1)由圖讀出金屬塊在空氣中重G、金屬塊浸沒在水中的彈簧測力計的示數F示,利用稱重法求金屬塊所受的浮力;
量筒兩次讀數之差就是金屬塊的體積,根據阿基米德壓力求出受到的浮力;物體受到的重力大于浮力時,物體將下沉;
(2)由于木塊的密度小,會漂浮在水中,在不施加外力的情況下,無法浸沒在水中,因此需考慮使用針壓法來進行實驗.
點評:本題考查了物體的浮沉條件、阿基米德原理、量筒和彈簧測力計的使用,考查了學生的實驗操作能力,要求用好稱重法測浮力、助沉法測體積.
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