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小明在学习了浮力的知识后,得到了这样的结论:物体在密度大的液体中受的浮力就大,在密度小的液体中受的浮力就小。请你利用弹簧秤、细线、铁块、水、酒精、烧杯设计一个实验-八年级物理

[db:作者]  2020-05-30 00:00:00  互联网

题文

小明在学习了浮力的知识后,得到了这样的结论:物体在密度大的液体中受的浮力就大,在密度小的液体中受的浮力就小。请你利用弹簧秤、细线、铁块、水、酒精、烧杯设计一个实验,用实验来说明小明的观点是错误的。请你写出实验步骤和实验现象。

题型:实验题  难度:中档

答案

用细绳系住铁块,用测力计测出铁块的重力G,使铁块一半体积浸入盛有水的烧杯中,测力计的读数是F1再把铁块全部浸入酒精中测力计的读数是F2,F浮水=G-F1、=G-F2
F浮水小于F浮酒,所以小明的观点是错误的


试题分析:用弹簧测力计测量铁块的重力G;把铁块一半浸在水中,读出弹簧测力计示数,求出铁块受到的浮力;把铁块全部浸在酒精中,读出弹簧测力计示数,求出铁块受到的浮力;比较这两个浮力,发现F浮水<F浮酒,可以说明小明的观点错误.
实验步骤:(1)用细绳系住铁块,用测力计测出铁块的重力G;
(2)使铁块一半体积浸入盛有水的烧杯中,测力计的读数是F1,F浮水=G﹣F1
(3)再把铁块全部浸没在盛有酒精的烧杯中,测力计的读数是F2,F浮酒=G﹣F2
实验现象:F浮水<F浮酒,所以小明的观点是错误的.
点评:物体浸在液体中受到浮力大小跟液体的密度、物体排开水的体积有关.当物体浸没在液体中V=V,当物体未完全浸没在水中V<V.物体的体积和物体排开液体的体积有时是相同的,有时是不同的,注意区分.

据专家权威分析,试题“小明在学习了浮力的知识后,得到了这样的结论:物体在密度大的液体..”主要考查你对  浮力产生的原因  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:

浮力产生的原因

考点名称:浮力产生的原因

  • 浮力产生的原因:
         浮力是由于周围液体对物体上、下表面的作用存在压力差而产生的。如图所示,浸没在液体中的立方体,左右两侧面,前后两侧面所受水的压力大小相等,方向相反,彼此平衡。而上、下两表面处的液体中不同深度,所受到的液体的压强不同,因受力面积相等,所以压力不相等。下表面所受到的竖直向上的压力大于上表面所受到的竖直向下的压力,因而产生了浮力,所以浮力的方向总是竖直向上的,即F=F向上一F向下

  • 对浮力产生原因的说明:
    (1)当物体上表面露出液面时,F向下=0,则F=F向上。如:物体漂浮时,受到的浮力等于液体对它向上的压力。
    (2)浸在液体中的物体不一定都受到浮力。如:桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合,水对它向上的压力F向上=0,故物体不受浮力作用。可见产生浮力的必要条件是:F=F向上—F向下>0,即F向上>F向下。当F向上=0或F向上≤F向下时,物体不受浮力作用。
    (3)同一物体浸没在液体的不同深度,所受的压力差不变,浮力不变。
    (4)浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力。因此,在分析物体的受力情况时,浮力和液体的压力不能同时考虑。

    对“压力差法”的理解:
       根据浮力产生的原因,物体浸在液体中受到的浮力等于物体受到的液体向上和向下的压力差,即F= F一F(F表示物体下表面受到的液体向上的压力, F表示物体上表面受到的液体向下的压力)。此方法多用于求解形状规则的物体受到的浮力。
    例一个边长为10cm的正方体浸没在水中,下表面距水面30cm,物体下表面受到水的压强是____Pa,物体受到的浮力是___N。(g取10N/kg)

    解析:边长为10cm的正方体的一个面的面积为S =0.01m2,上表面距水面的距离:h=0.3m—0.lm=0.2m。上表面受到的压强为: 0.2Pa=2×103Pa;物体上表面受到的压力:F=pS =2×103Pa×0.01m2=20N;物体下表面受到的压强为:.物体下表面受到的压力:0.01m。=30N。
    物体受到的浮力:

    答案:3×103  10



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