(2013?濟(jì)南)八年級(jí)6班的同學(xué)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“浮力的大小與物體排開液體的體積的關(guān)系”,實(shí)驗(yàn)中物體排開液體的體積可由物體上的刻度線顯示出來,小剛通過實(shí)驗(yàn)得到了表一中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).

表一
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 酒精的密度ρ/kgm3 物體排開液體的體積V/cm3 物體的重力G/N 測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N 浮力F/N
1 0.8 40 2 1.7 0.3
2 50 2 1.6 0.4
3 60 2 1.5 0.5
(1)分析表一中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),小剛得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:
在同一液體中,物體排開液體的體積越大,受到的浮力越大
在同一液體中,物體排開液體的體積越大,受到的浮力越大

(2)小剛和小強(qiáng)進(jìn)行交流時(shí)發(fā)現(xiàn),小強(qiáng)雖然和自己得出了相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,但實(shí)驗(yàn)中使用的液體和記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并不完全一樣.表二為小強(qiáng)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).
表二
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 水的密度ρ/kgm3 物體排開液體的體積V/cm3 物體的重力G/N 測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N 浮力F/N
1 1×103 40 2 1.6 0.4
2 50 2 1.5 0.5
3 60 2 1.45 0.6
他們?cè)趯?duì)兩人的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析后,發(fā)現(xiàn):浮力的大小除了與排開液體的體積有關(guān)外,還與
液體的密度
液體的密度
有關(guān).
(3)在對(duì)比兩人的數(shù)據(jù)時(shí)他們還發(fā)現(xiàn),即使在不同液體中,物體也能受到一樣大的浮力.而且浮力大小相等時(shí),酒精的密度小,排開酒精的體積就大;水的密度大,排開水的體積就。艽藛l(fā),小強(qiáng)提出了關(guān)于浮力大小的一個(gè)新的猜想:浮力的大小可能跟
物體排開液體的重力大小
物體排開液體的重力大小
相等.
(4)于是,兩人用用如圖2所示裝置進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)每次使用由彈簧測(cè)力計(jì)的四個(gè)度數(shù)F1、F2、F3、F4之間都滿足關(guān)系式
F1-F3=F4-F2
F1-F3=F4-F2
,有此驗(yàn)證了小強(qiáng)新的猜想是正確的.實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)他們得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論和阿基米德原理是一致的.
(5)阿基米德原理作為浮力的普遍規(guī)律,表一、表二中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都應(yīng)符合這一實(shí)驗(yàn)結(jié)論.小剛卻發(fā)現(xiàn)表一中1、3兩次數(shù)據(jù)與這一實(shí)驗(yàn)結(jié)論并不相符.他與小強(qiáng)仔細(xì)分析后認(rèn)為,這是由于實(shí)驗(yàn)中測(cè)量存在誤差引起的.請(qǐng)寫出一個(gè)引起測(cè)量誤差的具體原因:
由刻度線顯示排開液體的體積造成的誤差(或彈簧測(cè)力計(jì)估讀造成的誤差)
由刻度線顯示排開液體的體積造成的誤差(或彈簧測(cè)力計(jì)估讀造成的誤差)
分析:(1)分析數(shù)據(jù)中控制不變的量和改變的量及浮力的變化,得出結(jié)論;
(2)分析表一和表二中的不同點(diǎn),得出影響浮力大小的另一個(gè)因素;
(3)掌握影響浮力大小的兩個(gè)因素:液體的密度和排開液體的體積;根據(jù)實(shí)驗(yàn)中液體密度和排開液體體積的變化得出結(jié)論;
(4)掌握阿基米德的內(nèi)容:浸在液體中的物體受到的浮力等于物體排開液體受到的重力;
(5)在進(jìn)行測(cè)量時(shí),對(duì)測(cè)量工具的讀數(shù)都會(huì)造成誤差.
解答:解:(1)由表一中數(shù)據(jù)知,水的密度不變,物體排開液體的體積在增大,受到的浮力增大,可得在同一液體中,物體排開液體的體積越大,受到的浮力越大;
(2)表一和表二的第一行或第二行或第三行數(shù)據(jù),可知物體排開液體的體積相同,所用液體的密度不同,所受的浮力不同,可得物體在液體中受到的浮力與排開液體的體積有關(guān)外,還與液體的密度有關(guān);
(3)由題意知,當(dāng)受浮力相同時(shí),液體的密度小,排開液體的體積就大,液體的密度大,排開液體的體積就小,可知浮力還跟物體排開液體的重力有關(guān);
(4)根據(jù)四幅圖得,浮力:F=F1-F3,排開液體的重力:G=F4-F2,根據(jù)阿基米德原理,F(xiàn)=G,即:F1-F3=F4-F2
(5)由于彈簧測(cè)力計(jì)在估讀時(shí)會(huì)造成誤差,根據(jù)刻度線顯示排開液體的體積時(shí),造成的誤差也是比較大的,所以會(huì)造成表一中1、3兩次數(shù)據(jù)與這一實(shí)驗(yàn)結(jié)論不相符.
故答案為:(1)在同一液體中,物體排開液體的體積越大,受到的浮力越大;(2)液體的密度;(3)物體排開液體的重力大。唬4)F1-F3=F4-F2;(5)由刻度線顯示排開液體的體積造成的誤差(或彈簧測(cè)力計(jì)估讀造成的誤差).
點(diǎn)評(píng):此題是探究“浮力的大小與物體排開液體的體積的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),考查了對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,注意控制變量法的運(yùn)用,考查了影響浮力大小的因素及阿基米德原理,同時(shí)考查了對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差的分析.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

同步練習(xí)冊(cè)答案