实验证明:在同种液体中,固体所受的浮力大小跟排开液体的体积成正比.完成下列主要的实验步骤和记录实验数据的表格设计. 实验器材:细长平底试管一支(已知底面积为S=3cm2)、小汤匙一个、抹布一块、刻度尺一把、大水槽一个(水槽的深度大于平底试管的高度)、足量的水、足量的细沙子、天平及配套砝码. 实验步骤: (1)用刻度尺测出试管的长度L并记录; (2)______; (3)用药匙取适量的细沙装入试管,用天平测出______;再将试管放入盛有水的水槽中,使试管______,用刻度尺测出试管露出水面的高度h1;将m1、h1记录在表格内. (4)用抹布擦干试管,用药匙再取适量的细沙装入试管,用天平测出细沙和试管的总质量m2;再将试管放入盛有水的水槽中,使试管竖直漂浮在水面上静止,用刻度尺测出试管露出水面的高度h2;将m2、h2记录在表格内. (5)仿照步骤(4)再做______次实验,测出细沙和试管的总质量m3、m4、m5、m6;测出每次试管露出水面的高度h3、h4、h5、h6,并将数值记录在表格内. (6)计算出每次试管浸入水中的深度(L-h)和______;将数据记录在表管内. (7)根据物体漂浮时F浮______G物,可知试管每次漂浮时所受的浮力F浮. (8)分析F浮和试管排开水的体积V排确定两者的关系. 实验记录表格: S=3cm2
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 试管的长度/cm | | | | | | | 细沙和试管的总质量m/kg | | | | | | | 重力G/N | | | | | | | | | | | | | | 试管露出水面高度h/cm | | | | | | | 试管浸入水中深度L-h/cm | | | | | | | | | | | | | |
答案
实验步骤: (1)用刻度尺测出试管的长度L并记录; (2)把天平放在水平桌面上,调节天平平衡; (3)用药匙取适量的细沙装入试管,用天平测出细沙和试管的总质量m1;再将试管放入盛有水的水槽中,使试管竖直漂浮在水面上静止,用刻度尺测出试管露出水面的高度h1;将m1、h1记录在表格内. (4)用抹布擦干试管,用药匙再取适量的细沙装入试管,用天平测出细沙和试管的总质量m2;再将试管放入盛有水的水槽中,使试管竖直漂浮在水面上静止,用刻度尺测出试管露出水面的高度h2;将m2、h2记录在表格内. (5)仿照步骤(4)再做4次实验,测出细沙和试管的总质量m3、m4、m5、m6;测出每次试管露出水面的高度h3、h4、h5、h6,并将数值记录在表格内. (6)计算出每次试管浸入水中的深度(L-h)和排开水的体积V排;将数据记录在表管内. (7)根据物体漂浮时F浮=G物,可知试管每次漂浮时所受的浮力F浮. (8)分析F浮和试管排开水的体积V排确定两者的关系. 实验数据记录表格:表格如下所示. 故答案为:(2)把天平放在水平桌面上,调节天平平衡;(3)细沙和试管的总质量m1;竖直漂浮在水面上静止.(5)4.(6)排开水的体积V排.(7)=.实验数据记录表格如下所示.
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 浮力F浮/N | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 试管排开水的体积V排/cm3 | | | | | | |
举一反三
参加演习的某艘军舰排水量为3000吨.请你回答以下问题(海水的密度视为水的密度): (1)当这艘军舰满载行驶时受到的浮力是多少N? (2)卸下一批装备后,这艘军舰排开水的体积减少了50m3,那么卸下的这批装备的质量是多少kg? | 把体积是3×10-3m3,密度是0.6×103kg/m3的木块投入水中,当它露出水面的体积是0.5×10-3m3时,求: (1)木块受到的浮力.(g=10N/kg) (2)此时木块处于上浮过程还是漂浮在水面上. | 为保护船只的通行,打击猖狂的海盗,中国海军护航编队169舰、171舰及微山湖号补给舰于2008年12月26日下午1点从三亚出发,开赴亚丁湾.军舰在匀速驶向亚丁湾的过程中,由于消耗了燃料,则军舰所受到的浮力______,所排开水的体积______;其动能______,重力势能______(“变大”“不变”或“变小”). | 在学习浮力知识时,小李根据自己的经验感受,提出:“在同种液体中,固体所受的浮力大小跟排开液体的体积成正比.”现有实验器材:弹簧测力计(量程足够大)、六个相同的钩码、高度足够的烧杯、水、量筒.请你根据提供的器材设计一个实验验证小李的猜想.简明陈述实验步骤. | 把一个矿石挂在测力计上,在空气中称时示数是9.8N,把矿石浸没在水中称时,测力计的示数是4.9N,求: (1)矿石受到的浮力; (2)矿石的体积(g=9.8N/kg). |
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