16.小明用所示裝置研究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”.實(shí)驗(yàn)時(shí),他把金屬塊浸入甲、乙兩種液體中,下表記錄的是實(shí)驗(yàn)中金屬塊浸入的體積和A、B彈簧測力計(jì)的示數(shù)及利用溢水杯測量、計(jì)算后得到的浮力數(shù)據(jù).
液體實(shí)驗(yàn)次數(shù)金屬塊浸入
體積(cm3
A彈簧測力計(jì)
示數(shù)(N)
B彈簧測力計(jì)
示數(shù)(N)
金屬塊受到的
浮力(N)
105.05.00
2104.55.50.5
3204.06.01.0
4403.07.02.0
505.05.00
6104.65.40.4
7204.25.80.8
8403.46.61.6
(1)分析比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)1與2、1與3、1與4可知:同種液體,浮力與排開液體的體積成正比.
(2)分析比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)2、6或3、7或4、8可知:當(dāng)排開液體的體積相同時(shí),物體受到的浮力跟液體密度有關(guān).
(3)分析比較表中B彈簧測力計(jì)示數(shù)的增加和金屬塊受到的浮力關(guān)系,還可知:浸在液體中的物體所受的浮力等于排開液體所受的重力.
(4)小明又想探究“物體受到的浮力與其形狀是否有關(guān)”,他找來薄鐵片、燒杯和水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①將鐵片放入盛水的燒杯中,鐵片下沉至杯底.
②將鐵片彎成“碗狀”再放入水中,它漂浮在水面上.
通過分析可知,第一次鐵片受到的浮力小于第二次鐵片受到的浮力.小明得出:物休受到的浮力與其形狀有關(guān).同組的小宇認(rèn)為小明的結(jié)論是錯(cuò)誤的,并指出小明得出錯(cuò)誤結(jié)論的原因是:他只關(guān)注了鐵片形狀的改變,忽視了排開液體體積對(duì)浮力大小的影響.

分析 (1)比較數(shù)據(jù)1與2、1與3、1與4可知,找出相同因素和不同因素,結(jié)合控制變量法的思想就可以得出結(jié)論;
(2)探究浮力大小與液體密度的關(guān)系,應(yīng)控制物體排開液體的體積相同,改變液體密度,比較浮力變化.
(3)由表中數(shù)據(jù)可知,第一組數(shù)據(jù)中A彈簧測力計(jì)測得是金屬塊的重力,表彈簧測力計(jì)測的是空燒杯的重力;
在每一組數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn),金屬塊受到的浮力(金屬塊的重力減掉此時(shí)A彈簧測力計(jì)的示數(shù))和排開液體所受的重力相等(B彈簧測力計(jì)的示數(shù)減掉空燒杯的重力),據(jù)此得出結(jié)論;
(4)把“碗狀”鐵片浮在水面上,沒有全浸入,這樣雖然改變了形狀,但沒有控制排開液體的體積不變,所以得出結(jié)論是不正確的.

解答 解:(1)比較數(shù)據(jù)1與2、1與3、1與4可知,液體的種類(密度)相同,浸沒液體中的深度不同,即物體排開液體的體積不同,彈簧測力計(jì)的示數(shù)不同說明受到的浮力不同,且物體受到的浮力與排開液體的體積成正比關(guān)系,因此可以得到的結(jié)論是:同種液體,浮力與排開液體的體積成正比;
(2)探究浮力大小與液體密度的關(guān)系,采用控制變量法的思想,控制物體排開液體的體積相同,液體的種類不同,符合條件的是2、6或3、7或4、8.
(3)分析數(shù)據(jù)可知,B彈簧測力計(jì)示數(shù)的增加值,即金屬塊排開液體的重力和金屬塊受到的浮力相等,
故得出結(jié)論:浸在液體中的物體所受的浮力等于排開液體所受的重力;
(4)本探究實(shí)驗(yàn)把鐵片彎成“碗狀”,改變了形狀,雖然都是水,但沒有全浸入,兩次排開液體的體積不同,所以得出結(jié)論是不正確的,即:他只關(guān)注了鐵片形狀的改變,忽視了排開水的體積對(duì)浮力大小的影響.
故答案為:(1)同種液體,浮力與排開液體的體積成正比;(2)2、6或3、7或4、8;(3)浸在液體中的物體所受的浮力等于排開液體所受的重力;(4)排開液體體積.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物體的浮沉條件的靈活應(yīng)用和探究影響浮力大小因素的實(shí)驗(yàn),一般采用控制變量法的思想,探究時(shí)注意抓住變量和不變量,根據(jù)所受浮力的大小得出結(jié)論.

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