物理
有一体积是0.3米
3
的木块放入水中,有
2
3
的体积露出水面,则木块受到的浮力为
1000N
1000N
,木块排开的水的重力是
1000N
1000N
(g取10N/Kg).
请你阅读下面的文章:
冰的体积变大还是变小
在物理小组活动的时候,小明提出了这样一个问题:“水在结冰的时候体积如何变化?”小刚立即做出了回答:“根据物体热胀冷缩的性质,水结冰时体积当然是变小的.”但小红提出了相反的意见:“如果体积变小的话,那么冰的密度会变大,冰将会沉入水中.但事实上冰会浮在水面上,所以体积应该变大.”
到底谁对谁错呢?小刚提出了通过实验取解决这个问题,并提出了自己的实验方案:“在小药瓶中装满水,放到冰箱中使水完全凝固,然后看冰面是下降了还是升高了,不就行了吗?”大家都赞同这个方法,于是他么立即动手实验,他们在小容器中装满水后放入冰箱让它结冰,结果发现冰面是向上凸起的.
再请回答下列问题:
(1)从小明他们的实验中,可以得到什么结论?
水结冰后体积变大
水结冰后体积变大
.
(2)这个实验经历了:A、猜想与假设;B、设计实验;C、归纳结论;D、进行实验;E、提出问题.小明他们采取的步骤顺序是:
EABDC
EABDC
(填字母).
(3)在水结冰的过程中,质量
不变
不变
(填“变大”、“变小”或“不变”).
在探究“浮力的大小等于什么”时,用弹簧测力计、石块、烧杯、小桶等进行实验,如图a、b、c是其中的三个步骤示意图,还缺一个步骤图d,才能完成探究任务,步骤d是利用弹簧测力计测量
空小桶重
空小桶重
.
由
ab
ab
两图中弹簧测力计的示数可以求出石块受到的浮力F
浮
;由其余两图中弹簧测力计的示数可以求出被排开液体的重力G
排
;如果关系式
F
浮
=G
排
F
浮
=G
排
成立,就可以得到著名的阿基米德原理.
一个体积为3m
3
的氢气球,球皮重为20牛.
则:
(1)在地面附近空气对它的浮力多大?
(2)它最多能吊起多重的物体.(取g=10N/kg,ρ
空气
=1.29kg/m
3
,ρ
氢气
=0.09kg/m
3
)
一艘现代化的军舰,军舰满载时排开水的质量7.5×10
6
kg,则满载时军舰受到的海水的浮力多少N,排开海水的体积为多少m
3
?(海水的密度ρ=1.0×10
3
kg/m
3
,)
如图所示是“研究阿基米德原理”的实验图,弹簧测力计下挂一石块.通过对A、B、C、D、E图分析,回答下列问题:(弹簧测力计每一小格表示1N)
(1)A图中溢水杯中的水刚好与溢水口相平的目的是:
使石块排开的水全部溢出到外面的小烧杯中
使石块排开的水全部溢出到外面的小烧杯中
.
(2)由B、C两图可得石块所受的浮力F
浮
=
1
1
N.
(3)由D、E两图可得石块排开的水受到的重力G
排
=
1
1
N.
(4)比较(2)和(3)可得出结论:
浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力(F
浮
=G
排
)
浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力(F
浮
=G
排
)
.
(5)一实验小组得出F
浮
>G
排
,你认为可能原因是:
石块排开的水没有完全流入小烧杯(石块碰到了杯底)
石块排开的水没有完全流入小烧杯(石块碰到了杯底)
.
上课时,李老师利用如图所示的器材做演示实验并请同学们仔细观察:他用弹簧测力计竖直吊着重为2.5N的物块,然后将其逐渐浸入水中直到完全浸没(如图所示).
在这一实验过程中,同学们会直观地观察到两种变化,这两种变化是:
(1)
弹簧测力计示读在减小
弹簧测力计示读在减小
.
(2)
物体浸入液体时,液面上升
物体浸入液体时,液面上升
.
(3)当物块完全浸没时,弹簧秤的读数如图所示,读数为
1.5
1.5
N,此时物块受到的浮力为
1
1
N.
(4)你认为利用这套器材还可以用于探究以下哪个问题?
B
B
(选填字母序号)
A.浮力的大小与物体密度的关系
A.浮力的大小与物体密度的关系
B.浮力的大小与物体浸没在水中深度的关系
C.浮力的大小与物体形状的关系
D.浮力的大小与液体密度的关系.
从水中浮上来的皮球,从它刚露出水面到最后漂浮在水面静止的过程中,它所受的浮力发生了变化,据此猜想浮力的变化可能与什么因素有关?说出你的猜想的依据,再举两个日常生产、生活实例支持你的猜想.
(1)猜想:
浮力的变化可能与物体排开水的体积有关
浮力的变化可能与物体排开水的体积有关
.
(2)例:A
用桶在水塘中打水,当桶慢慢露出水面时,人感觉桶越来越重
用桶在水塘中打水,当桶慢慢露出水面时,人感觉桶越来越重
,
B
人从浅水到深水感觉越来越轻
人从浅水到深水感觉越来越轻
.
在探究“阿基米德原理”的实验中,小明同学的一次操作过程如图所示.
(1)测出铁块所受到的重力G
铁
(2)将水倒入溢水杯中
(3)把铁块浸入溢水杯中,读出测力计示数F
(4)测出小桶和被排开水的总重G
(5)记录分析数据,归纳总结实验结论:浮力的大小等于
G-F
G-F
,整理器材分析评估小明的实验,指出存在的问题.
①
步骤(2)中没有将溢水杯加满水
步骤(2)中没有将溢水杯加满水
;②
没有测出空桶的重力G′
没有测出空桶的重力G′
.
科考队员在野外考查时获得一些金属矿石,他选取一块金属矿石挂在弹簧测力计下,金属矿石在空气中时弹簧测力计的示数为18N,他把矿石浸没在盛有水的烧杯中,此时弹簧测力计的示数变为12N.(水的密度为1.0×10
3
kg/m
3
;g取10N/kg)
求:(1)金属矿石的质量;
(2)金属矿石受到的浮力;
(3)金属矿石排开水的体积;
(4)金属矿石的密度.
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