问题 实验题

八年级6班的同学用图所示的实验装置探究 “浮力的大小与物体排开液体的体积的关系”,实验中物体排开液体的体积可由物体上的刻度线显示出来。小刚通过实验得到了表一中的实验数据。

表一

 实验

次数

 酒精的密度

ρ/(kg/m3

物体排开液体

的体积V/m3

物体的重力

G/N

测力计的示数

F/N

浮力

F/N

    1 

0. 8×103

4021.70.3
    25021.60.4
    36021.50.5
(1)分析表一中的实验数据,小刚得出的实验结论是:_______________________________。

(2)小刚在和小强进行交流时发现,小强虽然和自己得出了相同的实验结沦,但实验中使用的液体和记录的实验数据并不完全一样。表二为小强记录的实验数据。

表二

实验

次数

 水的密度

ρ/(kg/m3

物体排开液体

的体积V/m3

物体的重力

G/N

测力计的示数

F/N

浮力

F/N

   1   

1 ×103

4021.60.4
25021.50.5
   36021.40.6
他们在对两人的实验数据进行综合分析后,发现:浮力的大小除了与排开液体的体积有关外,还与___有关

(3)在对比两人数据时他们还发现,即使在不同液体中,物体也能受到一样大的浮力。而且浮力大小相等时,酒精的密度小,排开酒精的体积就大;水的密度大,排开水的体积就小。受此启发,小强提出了关于浮力大小的一个新的猜想:浮力的大小可能跟____________________________相等。

(4)于是,两人又用下图所示装置进行了多次实验,发现每次实验中弹簧测力计的四个读数F 1、F2、F3、F4之间都满足关系式__________________,由此验证了小强新的猜想是正确的。实验后发现他们得到的实验结论和阿基米德原理是一致的。

(5)阿基米德原理作为浮力的普遍规律,表一、表二中的实验数据都应符合这一实验结论。小刚却发现表一中1、3两次数据与这一实验结论并不相符。他与小强仔细分析后认为,这是由于实验中测量存在误差引起的。请写出一个引起测量误差的具体原因:_____________________________________________。

答案

(1)在同一种液体中,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大

(2)液体的密度  (3)物体排开液体的重力的大小 (4)F1-F3=F4-F2

(5)参考答案:①弹簧测力计估读造成的误差②由刻度线显示排开液体的体积造成的误差

题目分析:(1)浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,在实验探究过程中运用的物理方法是控制变量法,分析表一中的实验数据可得:在同一种液体中,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大。(2)比较表一和表二可知,在排开液体的体积相同时,所受浮力大小不同是由于液体的密度不同造成的;(3)在本题中,题中给出了一定量的信息,要求我们根据所给信息,结合我们所掌握的物理知识提出合理的猜想,由题意知浮力的大小可能跟物体排开液体的重力的大小相等;(4)由图13可知:甲图中的F1为物体的重力,丙图中的F3为物体浸入液体中时弹簧的拉力,由称重法测浮力知:F=F1-F3;图乙中F2为空桶的重力,图丁中F4为桶和排出水的总重力,由阿基米德原理可知F=F4-F2,所以F1-F3=F4-F2,(5)在实验探究过程中,测量总存在误差,由题意知本实验的误差可能是①弹簧测力计估读造成的误差②由刻度线显示排开液体的体积造成的误差等。

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