實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材:刻度尺,平底試管,大水槽,三角板,細(xì)沙,適量的水,小藥匙,天平(帶砝碼),滴管,符合實(shí)驗(yàn)要求的量筒.小明想利用實(shí)驗(yàn)桌上的器材,設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明:“在同一種液體中,液體內(nèi)部壓強(qiáng)跟液體的深度成正比”.請根據(jù)上述要求幫助小明設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并寫出實(shí)驗(yàn)步驟.
【答案】分析:根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的可以確定此實(shí)驗(yàn)大體思路:想法測量出液體內(nèi)部不同深度處的壓強(qiáng),然后比較液體壓強(qiáng)大小與所處深度的大小關(guān)系.但此題的難點(diǎn)是沒有壓強(qiáng)計(jì),如何測量液體內(nèi)部不同深度的壓強(qiáng)是難點(diǎn).
可以利用公式P=,求出平底試管浸入液體中時(shí)受到水對它向上的壓強(qiáng),通過這種方法測量出液體內(nèi)部不同深度的壓強(qiáng).
壓力F等于平底試管漂浮時(shí)受到的浮力.浮力可通過試管的漂浮狀態(tài)的重力與浮力的關(guān)系,利用重力求得浮力.
解答:解:根據(jù)上述的分析,可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①將平底試管豎直放在水中,用小湯匙向試管中加入細(xì)沙,用刻度尺測出試管底浸入水中的深度h;再用天平測出試管與細(xì)沙的質(zhì)量m1
②將平底試管豎直放在水中,繼續(xù)向試管中加入細(xì)沙,直到試管底浸入水中的深度為2h時(shí)為止;再用天平測出試管與細(xì)沙的質(zhì)量m2
③將平底試管豎直放在水中,繼續(xù)向試管中加入細(xì)沙,直到試管底浸入水中的深度為3h時(shí)為止;再用天平測出試管與細(xì)沙的質(zhì)量m3
④數(shù)據(jù)處理:分別算出試管受到的壓強(qiáng)P1、P2、P3
試管底受到水的壓強(qiáng)P1:試管及細(xì)沙受到的重力G1:G1=m1g;因?yàn)槠,所以試管受到的浮力等于重力即:F浮1=G1;
根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可以知道此時(shí)試管受到的浮力等于水對試管底向上的壓力即:F1=F浮1=G1=m1g;
由于試管的底面積已知設(shè)為S,所以根據(jù)公式求得試管底受到的壓強(qiáng)P1=
同理可以得到:P2=;P3=.可以發(fā)現(xiàn)P2=2P1;   P3=3P1
結(jié)合浸入水中的深度,可以得到結(jié)論:當(dāng)液體的密度保持不變時(shí),液體的壓強(qiáng)與液體的深度成正比.
點(diǎn)評:這是一種非常規(guī)的測量液體密度的方法,這種方法涉及的知識點(diǎn)較多,題目的難度較大.與此類似地如:利用刻度尺、水、橡皮膜、細(xì)線、燒杯,測量牛奶的密度.這種非常規(guī)的題目要突破ρ=這種思維定勢.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

在探究“浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),一組同學(xué)根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)提出了如下猜想:
A.浸在液體里的物體受到的浮力大小可能跟深度有關(guān);
B.浸在液體里的物體受到的浮力大小可能跟排開液體的體積有關(guān);
C.浸在液體里的物體受到的浮力大小可能跟液體的密度有關(guān).
實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材:量程符合實(shí)驗(yàn)要求的彈簧測力計(jì)一個(gè),一個(gè)大水槽里盛有足夠深的水,體積相同的若干鉤碼.該組同學(xué)所做的實(shí)驗(yàn)過程如圖所示.
(1)鉤碼浸沒在水中時(shí)受到的浮力是
0.2
0.2
N;
(2)比較
d、e
d、e
,可知猜想A是錯誤的;
(3)比較b、c、d,可知猜想
B
B
是正確的;
(4)完成該實(shí)驗(yàn)后,該組同學(xué)在此實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來證明:“浸在液體中的物體所受的浮力大小與它排開液體的體積成正比”.請你根據(jù)現(xiàn)有器材寫出主要的實(shí)驗(yàn)步驟.

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2009?通州區(qū)二模)實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材:天平(附砝碼)、彈簧測力計(jì)、量筒、燒杯各一個(gè):水、細(xì)線適量;一大塊橡皮泥;體積相同的銅塊、鋁塊和木塊各一塊.要求從實(shí)驗(yàn)桌上選擇適當(dāng)器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究:“物體浸沒在液體中時(shí),物體所受浮力的大小與物體的體積的關(guān)系”.
(1)實(shí)驗(yàn)步驟:
(2)根據(jù)可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出相應(yīng)的探究結(jié)論:
物體浸沒在液體中時(shí),物體所受浮力的大小與物體的體積有關(guān),物體體積越大,受到的浮力越大
物體浸沒在液體中時(shí),物體所受浮力的大小與物體的體積有關(guān),物體體積越大,受到的浮力越大

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科目:初中物理 來源: 題型:

實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材:符合實(shí)驗(yàn)要求的電源一個(gè)、電流表和電壓表各一只、開關(guān)一個(gè)、兩個(gè)電阻箱R1和R2(電路圖符號)、導(dǎo)線若干.要求從實(shí)驗(yàn)桌上選擇適當(dāng)器材,設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明:“串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和”. 請根據(jù)上述要求幫助小明畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,并寫出實(shí)驗(yàn)步驟.
實(shí)驗(yàn)電路圖:
實(shí)驗(yàn)步驟:
實(shí)驗(yàn)表格:

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2008?豐臺區(qū)一模)小芳同學(xué)在研究并聯(lián)電路中的電阻關(guān)系之前,想利用手邊的器材驗(yàn)證“并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和”這一關(guān)系.實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材:電源一個(gè)(電源電壓不作為已知)、電阻箱(電路圖符號          )一個(gè)、電壓表一只、電流表兩只、開關(guān)一個(gè)、各種阻值已知的定值電阻和導(dǎo)線若干.請根據(jù)上述要求幫助小芳畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,并寫出實(shí)驗(yàn)步驟.
(1)實(shí)驗(yàn)電路圖:
(2)實(shí)驗(yàn)步驟:

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科目:初中物理 來源: 題型:

實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材:滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源、用大鐵釘和漆包線自制的匝數(shù)為100匝的電磁鐵、電流表、滑動變阻器和開關(guān)各一個(gè)、導(dǎo)線與大頭針若干;小明想利用實(shí)驗(yàn)桌上的器材,設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)探究:“電磁鐵吸引大頭針的個(gè)數(shù)與電流的關(guān)系”.請根據(jù)上述要求幫助小明在圖所示的虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,并寫出實(shí)驗(yàn)步驟.

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