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在“探究影响浮力大小的因素”实验中,器材有:弹簧测力计一个,实心铜块一块,相同的大烧杯若干,水,某混合液体,细线等.(1)小华进行了如图所示的实验:步骤A所示弹簧测力计
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在“探究影响浮力大小的因素”实验中,器材有:弹簧测力计一个,实心铜块一块,相同的大烧杯若干,水,某混合液体,细线等.
(1)小华进行了如图所示的实验:步骤A所示弹簧测力计的示数为___N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示,并将数据记录表中:
(2)分析___两个步骤可知浮力大小跟浸入水中的深度无关.
(3)根据表格数据,求得混合液的密度为___kg/m3.
(4)小华又进行了步骤G(铜块浸入水中的深度与步骤C 中相同),则弹簧测力计示数应___(选填“大于”、“小于”或“等于”)2.5N.
(1)小华进行了如图所示的实验:步骤A所示弹簧测力计的示数为___N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示,并将数据记录表中:
步 骤 | B | C | D | E | F |
弹簧测力计示数/N | 2.6 | 2.5 | 2.1 | 2.1 | 1.8 |
(3)根据表格数据,求得混合液的密度为___kg/m3.
(4)小华又进行了步骤G(铜块浸入水中的深度与步骤C 中相同),则弹簧测力计示数应___(选填“大于”、“小于”或“等于”)2.5N.
▼优质解答
答案和解析
(1)弹簧测力计的分度值为0.1N,其示数为2.7N,即G=2.7N;
(2)要得出浮力大小跟浸入水中的深度无关,需控制液体的密度和V排相同,深度不同;
由图示和表格数据可知,在步骤D、E中,铜块排开水的体积相同,而铜块浸入水中的深度不同,但测力计的示数相同,可知浮力大小相同,则说明铜块所受的浮力大小跟浸入水中的深度无关;
(3)在步骤E中,铜块浸没在水中,其受到的浮力F浮水=G-F示E=2.7N-2.1N=0.6N;
在步骤F中,铜块浸没在混合液中,铜块受到的浮力F浮液=G-F示F=2.7N-1.8N=0.9N;
铜块排开液体的体积都等于自身的体积,所以V排水=V排液,
根据阿基米德原理可得:
=
,
变形整理得:ρ液=
×ρ水=
×1.0×103kg/m3=1.5×103kg/m3;
(4)在步骤C与步骤G中铜块浸入水中的深度相同,但铜块横截面积不同,铜块排开水的体积不同;由图可知,G中铜块排开水的体积大,根据F浮=ρ水gV排可知,铜块受到的浮力F浮G>F浮C;
则根据F示=G-F浮可知,弹簧测力计示数FG<FC=2.5N.
故答案为:(1)2.7;(2)D、E;(3)1.5×103;(4)小于.
(2)要得出浮力大小跟浸入水中的深度无关,需控制液体的密度和V排相同,深度不同;
由图示和表格数据可知,在步骤D、E中,铜块排开水的体积相同,而铜块浸入水中的深度不同,但测力计的示数相同,可知浮力大小相同,则说明铜块所受的浮力大小跟浸入水中的深度无关;
(3)在步骤E中,铜块浸没在水中,其受到的浮力F浮水=G-F示E=2.7N-2.1N=0.6N;
在步骤F中,铜块浸没在混合液中,铜块受到的浮力F浮液=G-F示F=2.7N-1.8N=0.9N;
铜块排开液体的体积都等于自身的体积,所以V排水=V排液,
根据阿基米德原理可得:
F浮水 |
ρ水g |
F浮液 |
ρ液g |
变形整理得:ρ液=
F浮液 |
F浮水 |
0.9N |
0.6N |
(4)在步骤C与步骤G中铜块浸入水中的深度相同,但铜块横截面积不同,铜块排开水的体积不同;由图可知,G中铜块排开水的体积大,根据F浮=ρ水gV排可知,铜块受到的浮力F浮G>F浮C;
则根据F示=G-F浮可知,弹簧测力计示数FG<FC=2.5N.
故答案为:(1)2.7;(2)D、E;(3)1.5×103;(4)小于.
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