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下面是小宇和小丽在学习浮力时完成的一些实验:(1)小宇在水桶中装半桶水,用手把空的饮料罐按入水中越深,观察发现水面升得越高,说明饮料罐排开水的重力______;同时感

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解决时间 2021-01-02 03:09
下面是小宇和小丽在学习浮力时完成的一些实验:
(1)小宇在水桶中装半桶水,用手把空的饮料罐按入水中越深,观察发现水面升得越高,说明饮料罐排开水的重力______;同时感受到手对罐向下的压力也越大,这说明罐受到向上的浮力______.于是猜想:浮力大小可能跟排开水的重力有关.(变大/变小/不变)
(2)小丽同学在“探究浮力大小跟排开液体重力大小的关系”时,用弹簧测力计、石块、烧杯、小桶等进行操作测量,并用照相机记录下实验操作的过程,如图A、B、C、D所示.从照片可以看出小丽实验操作中存在的一处错误是______;由于疏忽还有一张照片E弄丢了,则照片E测量的是______.
(3)若按正确方法操作得出四张照片中弹簧测力计的示数分别是F1、F2、F3、F4(F4为E照片中示数).则利用照片______(填照片序号)中两次弹簧测力计的读数可以求出石块受到的浮力;被排开液体的重力为
______(用弹簧测力计的示数表示);如果关系式______(用弹簧测力计的示数表示)成立,就可以得到著名的阿基米德原理.
(4)物体在照片C所示的位置继续下沉时,小丽发现弹簧测力计的示数不变,即石块受到的浮力______(变大/变小/不变),因此浸没在液体中的物体受到的浮力跟浸在液体中的深度______(有/无)关.
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解:
(1)由饮料罐按入水中越深,发现水面升得越高,说明排开水的体积越大,由公式G=mg=ρvg可知饮料罐排开水的重力越大,同时感受到手对罐向下的压力也越大,可以知道罐受到向上的浮力在变大,则浮力大小可能跟排开液体的重力有关.
(2)石块放入水中前,溢水杯应该是满水的,否则排开水的体积,即小桶内所盛水的体积将小于石块排开水的体积.从照片可以看出小丽实验操作中存在的一处错误是:溢水杯中未装满水.
要求被排开液体的重力,得用桶和水的总重力减去桶的重力才可,所以E是测量空小桶的重力.
(3)要计算出石块的浮力,需要石块的重力减去石块在液体中的测力计的示数,则需要读出A、C两个弹簧秤的读数.
石块受到的浮力等于重力减去石块浸在水中时弹簧测力计的示数,即F浮=F1-F2;
已知水桶和水的重,又知空桶重,则排开水的重为:G排=F3-F4;
最后关系式F浮=G排,即F1-F2=F3-F4成立,就可以得到著名的阿基米德原理.
(4)石块在水中下沉的过程中,石块的重力不变,而弹簧测力计的示数不变,
由公式F浮=G物-F示可知:浮力不变.
在石块在水中下沉的过程中,浮力不变,所以没在液体中的物体受到的浮力跟浸在液体中的深度无关.
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