题目:
(2008·济南)通过实验认识了浮力后,小军和小民班的同学在老师的引导下,继续对“浮力的大小与哪些因素有关”进行了实验探究.

首先,他们对“浮力的大小与哪些因素有关”进行了猜想,在老师的帮助下将同学们的猜想归纳如下:
猜想l:浮力的大小可能与物体的质量有关;
猜想2:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想3:浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关;
猜想4:浮力的大小可能与物体浸入液体的体积有关.
(1)小军所在组的同学为了验证猜想l和猜想2,选用了体积相同、质量不同的三个圆柱形物体A、B、C并测出了它们的重分别为4N、4.5N和5N,然后进行了如图所示的实验.
①比较图中序号为a、b、C的三次实验,得出的结论是:浮力的大小与
物体的质量无关
物体的质量无关
.
②比较图中序号为
a
a
、
d
d
、
e
e
的三次实验可以得出结论:浮力的大小与液体的密度有关;液体的密度越大,同一物体受到的浮力也越大.
(2)猜想3是小民所在组的同学提出的,请你举出一个生活中的实例来支持他们的猜想.
在水下提升打捞的物体时,在物体未到达水面之前时,施加的拉力保持不变
在水下提升打捞的物体时,在物体未到达水面之前时,施加的拉力保持不变
.
(3)小民所在组的同学为了验证猜想3,选用了与小军所在组相同的圆柱形物体A,进行了图所示的实验,得到的实验数据如表:
物体A:底面积20cm
2、高5cm的圆柱体,液体:酒精
实验序号 |
l |
2 |
3 |
4 |
5 |
物体浸入液体的深度h/cm |
l |
3 |
5 |
7 |
9 |
受到的浮力F浮/N |
0.2 |
0.5 |
0.8 |
0.8 |
0.8 |
分析上表中的实验数据,得到的实验结论是:
浮力的大小与物体浸入液体的深度无关,与物体排开液体的体积有关
浮力的大小与物体浸入液体的深度无关,与物体排开液体的体积有关
.
答案
物体的质量无关
a
d
e
在水下提升打捞的物体时,在物体未到达水面之前时,施加的拉力保持不变
浮力的大小与物体浸入液体的深度无关,与物体排开液体的体积有关
解:(1)①序号为a、b、c的三次实验中,物体的体积和浸没的液体都相同,不同因素是物体的质量;由图可知测力计的示数分别为:3N、3.5N、4N,而三个圆柱形物体A、B、C的重分别为4N、4.5N和5N,根据称重法,则所受浮力分别为1N、1N、1N,可见浮力相等,于是可得结论是:浮力的大小与物体的质量无关;
②结论:浮力的大小与液体的密度有关;液体的密度越大,同一物体受到的浮力也越大.根据控制变量法可知:其实验应该是保持物体的物体的体积、质量、浸没的深度等因素相同,变化的量是液体的密度;则符合要求的实验是:a、d、e三次实验.
(2)浮力的大小与物体浸入液体的深度之间关系的例子如:
在水下提升打捞的物体时,在物体未到达水面之前时,施加的拉力保持不变;则说明浮力的大小与物体浸入液体的深度无关.
(3)分析表格中数据,确定浮力的变化情况与物体所在深度的关系.1到3中,排开液体的体积不断增大,所受浮力也不断增大,而3到5中,完全浸没,排开液体的体积不变,深度增大,但浮力不变.所以可以看出浮力的大小与物体浸入液体的深度无关,与物体排开液体的体积有关.
故答案为:(1)物体的质量无关;a、d、e;(2)在水下提升打捞的物体时,在物体未到达水面之前时,施加的拉力保持不变;(3)浮力的大小与物体浸入液体的深度无关,与物体排开液体的体积有关.