浮力压强实验全.docx
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浮力压强实验全.docx
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浮力压强实验全
浮力压强实验专题
一.解答题(共8小题)
1.如图,是探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验,器材有:
木块,小桌,砝码,海绵.请你根据所学知识分析:
(1)我们是根据海绵的 _________ 来比较压力的作用效果的;
(2)甲、乙两图说明受力面积一定时,压力的作用效果与 _________ 有关;
(3)丙、丁两图说明压力一定时,压力的作用效果与 _________ 有关.
2.在探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验中,如图所示
①由a图和b图可知 _________
②由a图和c图可知 _________
③由a图、b图、c图可知压力的作用效果跟 _________ , _________ 有关.
④该实验探究问题的方法是 _________ 请再举出一个利用该方法的例子 _________ .
3.在研究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)实验前,应调整U形管压强计,使左右两边玻璃管中的液面 _________ .
(2)甲、乙两图是探究液体压强与 _________ 的关系.
(3)要探究液体压强与密度的关系,应选用 _________ 两个图进行对比.
(4)在图丙中,固定U形管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度,使金属盒处于:
向上、向下、向左、向右等方位,这是为了探究同一深度处,液体向 _________ 的压强大小关系.
4.用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”;
(1)图所示压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的.小明检查时发现.当用手指按压(不论轻压还是重压)金属盒橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化.出现这种情况的原因是:
_________ .
(2)如图甲、乙、丙、丁表示探究过程中的四个情景.容器中的液体、金属盒插入的深度以及U形管中液面情况,都可以从图上看出.甲、乙两图是探究液体压强与 _________ 的关系.要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择:
_________ 两图进行对比,结论是:
液体压强与盛液体的容器形状 _________ .
5.小琼同学为了探究浮力的大小跟什么因素有关,他做了如图所示的实验.
(1)从图①②③可以得出:
浮力的大小与 _________ 有关.
(2)从图①③④可以得出:
浮力的大小与 _________ .
(3)图④中物体受到的浮力大小为 _________ N.
(4)图⑤中物体受到的浮力大小为 _________ N.
6.(2012•大连)某同学在探究“浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积是否有关”的实验中,记录的实验数据如下表.
实验次数
液体的密度
ρ/103kg•m﹣3
排开液体的体积V/cm3
物体的重力
G/N
测力计的示数F/N(在液体中)
浮力
F浮/N
1
0.8
50
0.70
0.30
0.40
2
1.0
50
0.70
0.20
0.50
3
1.2
50
0.70
0.10
0.60
4
1.0
60
0.84
0.20
0.60
5
1.0
70
0.98
①
②
(1)第5次实验,物体在液体中时弹簧测力计的示数如图11所示,则表格中的①、②两处的数据应为:
① _________ ② _________ .
(2)第 _________ 、 _________ 、 _________ 三次实验,是探究浮力的大小与液体的密度是否有关.
(3)实验中,两个实验探究共用的一组数据是第 _________ 次实验数据.
(4)根据实验数据,得出的探究结论是:
_________ .
7.在“探究浮力的大小”的实验中,小雨用每小格(一黑或一白)为0.5N的弹簧测力计、密度大于水的合金块、烧杯、小桶等器材进行实验,实验操作步骤如图所示,实验过程如下:
A.用细线将合金块挂在弹簧测力计下,测出合金块的 _________ ;
B.将水倒入溢水杯中;
C.将挂在弹簧测力计下的合金块浸没水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时 _________ ;
D.将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数;
E.记录、分析实验数据,得出实验结论;
F.整理实验器材.
请根据小雨的实验过程简答下面问题:
(1)请将实验步骤的空格内容填上.
(2)小雨的实验操作漏掉了一个步骤,该步骤是:
_________ .
(3)小雨的实验操作中存在一处错误,是步骤 _________ ,应改为 _________ .
(4)根据图中步骤 _________ 可知合金块浸没水中时受到的浮力为 _________ N,合金块的密度是 _________ kg/m3.
8.某同学在探究“浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积是否有关”的实验中,记录的实验数据如下表.
实验次数
液体的密度
ρ/×103kg•m﹣3
排开液体的体积V/cm3
物体的重力
G/N
测力计的示数F/N(在液体中)
浮力
F浮/N
1
0.8
50
7.0
3.0
4.0
2
1.0
50
7.0
2.0
5.0
3
1.2
50
7.0
1.0
6.0
4
1.0
60
8.0
2.0
6.0
5
1.0
70
10.0
①
②
(1)第5次实验,物体在液体中时弹簧测力计的示数如图所示,则表格中的①、②两处的数据应为:
① _________ ;② _________ .
(2)第 _________ 、 _________ 、5三次实验,是探究浮力的大小与物体排开液体的体积是否有关.
(3)请画出图中被吊物体受力的示意图.
(4)根据第1、2、3次实验数据,得出的探究结论是:
_________ .
参考答案与试题解析
一.解答题(共8小题)
1.如图,是探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验,器材有:
木块,小桌,砝码,海绵.请你根据所学知识分析:
(1)我们是根据海绵的 形变程度 来比较压力的作用效果的;
(2)甲、乙两图说明受力面积一定时,压力的作用效果与 压力大小 有关;
(3)丙、丁两图说明压力一定时,压力的作用效果与 受力面积 有关.
考点:
探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验.1140149
专题:
实验探究题;控制变量法.
分析:
解答此题需要知道两个知识:
①压力的作用效果主要表现在受力物体的形变上,受力物体形变程度越大说明压力的作用效果越明显;
②影响压力作用效果的因素有两个﹣﹣﹣压力的大小和受力面积.
影响压力作用效果的因素有两个,所以在实验时要采用控制变量法,如在探究压力作用效果和压力大小的关系时,要保证受力面积一定.
解答:
解:
(1)压力的作用效果主要表现在物体的形变上,本实验通过海绵的凹陷程度来体现压力的作用效果,凹陷程度大的说明压力的作用效果明显,凹陷程度小的说明压力的作用效果不太明显;
故答案为:
形变程度.
(2)甲、乙两图中,海绵的受力面积是相同的,而海绵受到的压力大小不同,凹陷程度不同就说明压力的作用效果与压力的大小有关;
故答案为:
压力大小.
(3)丙、丁两图中,海绵受到的压力是相同的,正方和倒放时海绵的受力面积是不同的,海绵的凹陷程度不同就说明压力的作用效果和受力面积有关;
故答案为:
受力面积.
点评:
在探究影响压力作用效果的因素时要采用控制变量法,控制变量法是初中物理用到的最多的实验方法,必须灵活掌握.
2.在探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验中,如图所示
①由a图和b图可知 在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
②由a图和c图可知 在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显
③由a图、b图、c图可知压力的作用效果跟 压力 , 受力面积 有关.
④该实验探究问题的方法是 控制变量法 请再举出一个利用该方法的例子 研究滑动摩擦力与哪些因素有关 .
考点:
探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验.1140149
专题:
实验题;控制变量法;转换法.
分析:
(1)压力的作用效果跟压力大小和受力面积的大小有关.在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越大.在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越大.
(2)物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题.每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法.
解答:
解:
①由a图和b图可知:
两图的受力面积不变,压力的大小不同,泡沫塑料的凹陷程度不同,且压力越大、泡沫塑料的凹陷程度越大,
故可得结论:
在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显.
②由a图和c图可知:
两图的压力大小不变,受力面积的大小不同,泡沫塑料的凹陷程度不同,且受力面积越小、泡沫塑料的凹陷程度越大,
故可得结论:
在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
③由a图、b图、c图可知压力的作用效果跟压力,受力面积有关.
④该实验探究问题的方法是控制变量法,在研究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验中也用到了此方法.
故答案为:
①在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
②在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
③压力;受力面积;
④控制变量法;研究滑动摩擦力与哪些因素有关.
点评:
解决本题的关键:
一是会用控制变量法和转换法研究压力作用效果的影响因素,二是掌握压力作用效果与压力和受力面积有关.
3.在研究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)实验前,应调整U形管压强计,使左右两边玻璃管中的液面 相平 .
(2)甲、乙两图是探究液体压强与 深度 的关系.
(3)要探究液体压强与密度的关系,应选用 乙、丙 两个图进行对比.
(4)在图丙中,固定U形管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度,使金属盒处于:
向上、向下、向左、向右等方位,这是为了探究同一深度处,液体向 各个方向 的压强大小关系.
考点:
探究液体压强的特点实验.1140149
专题:
探究型实验综合题.
分析:
压强计要通过观察U形管中液面的高度差来判断压强的大小,因此,实验前应使两侧的液面相平;在分析比较各次实验时,应注意控制变量法的运用.
解答:
解:
(1)实验前,应使U型管两侧的压强相等,所以要使两侧液面相平;
(2)比较甲、乙两图可知,液体的密度相同,金属盒浸没的深度不同,因此,探究的是液体压强与深度的关系;
(3)探究液体压强与密度的关系,应控制深度不变,改变液体的密度,故图乙和丙符合要求.
(4)图丙中,固定U形管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度,使金属盒处于:
向上、向下、向左、向右等方位,同为水,深度相同,只有金属盒的朝向不同,因此探究的是液体向各个方向的压强大小关系.
故答案为:
(1)相平;
(2)深度;(3)乙、丙;(4)各个方向.
点评:
压强计的工作原理是我们首先应该了解的,在此实验中控制变量法的运用非常关键,只有这样,所探究的结论才具有说服力和科学性.
4.用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”;
(1)图所示压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的.小明检查时发现.当用手指按压(不论轻压还是重压)金属盒橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化.出现这种情况的原因是:
压强计的气密性不好 .
(2)如图甲、乙、丙、丁表示探究过程中的四个情景.容器中的液体、金属盒插入的深度以及U形管中液面情况,都可以从图上看出.甲、乙两图是探究液体压强与 液体深度 的关系.要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择:
丙、丁 两图进行对比,结论是:
液体压强与盛液体的容器形状 无关 .
考点:
探究液体压强的特点实验.1140149
专题:
实验题.
分析:
(1)液体内部存在压强,液体压强的大小用压强计测量.在使用压强计之前要检查其密闭性,防止漏气.
(2)液体内部压强与液体的密度和深度有关.研究密度对压强的影响时,要保持深度相同;研究深度对压强的影响时,要保持密度不变;
要研究压强与容器形状是否有关,必须保证液体密度和深度相同.
解答:
解:
(1)液体的压强变化不能直接观察,压强计的测量原理是:
压强的变化引起U形管两液面出现高度差,压强越大,高度差越大.
使用压强计之前,用手轻轻按压几下橡皮膜,U形管中的液柱高度几乎不变,说明压强计各部分之间连接不够严密,有漏气现象.
(2)由甲、乙两图知,容器所盛液体密度相同(都是水),金属盒所处深度不同.所以是探究液体压强与深度的关系.
要研究液体压强与容器形状的关系,需要保持液体密度、金属盒所处深度都相同,容器形状不同.由图知,必须选择丙、丁两图进行对比.
当盐水密度一定,金属盒所处深度一定,容器形状不同时,压强计示数相同.所以结论为液体压强与容器形状无关.
故答案为:
(1)压强计的气密性不好;
(2)液体的深度;丙丁;无关.
点评:
探究液体压强的影响因素,运用了两种研究问题的方法:
转换法和控制变量法.
液体压强的变化是通过U形管液面高度差显示的,采用的是转换法;压强与液体密度和深度的关系,采用控制变量法探究.
5.小琼同学为了探究浮力的大小跟什么因素有关,他做了如图所示的实验.
(1)从图①②③可以得出:
浮力的大小与 物体排开液体的体积 有关.
(2)从图①③④可以得出:
浮力的大小与 物体浸没的深度无关 .
(3)图④中物体受到的浮力大小为 1 N.
(4)图⑤中物体受到的浮力大小为 1 N.
考点:
探究浮力大小的实验.1140149
专题:
实验探究题;控制变量法.
分析:
(1)图①②③中示数依次减小,从不排开水到排开水越来越多,利用称重法得出浮力,可比较其大小得出结论;
(2)图①③④中,③④的示数都小于①,说明都受到了浮力,且浮力相同,再观察浸没的深度可得出结论;
(3)图④中物体所受浮力可根据称重法的表达式计算得出;
(4)图⑤中物体沉到了水底,是否受到了容器底的支持力必须参照图④来判断,再根据阿基米德原理,在排水体积不变的情况下,浮力是不应该改变的.
解答:
解:
(1)从图①②③可以得出,物体部分排开水时的浮力=4N﹣3.6N=0.4N,物体全部排开水时的浮力=4N﹣3N=1N,两次的液体都是水,故可得出:
浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
(2)从图①③④可以得出,物体完全浸没时,无论浸没深度如何,其浮力=4N﹣3N=1N,是不改变的,故可得出:
浮力的大小与物体浸没的深度无关;
(3)图④中物体受到的浮力=4N﹣3N=1N;
(4)观察图⑤可以看出物体接触了容器底,通过与图④比较可以看出,弹簧测力计的示数变小了,说明受到了容器底的支持力的作用,根据阿基米德原理,液体密度相同、排开液体的体积相同,其所受浮力应该是相同的.故图⑤中物体受到的浮力也是1N.
故答案为:
(1)物体排开液体的体积;
(2)物体浸没的深度无关;(3)1;(4)1.
点评:
浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关,而与物体浸没的深度无关,这是我们必须明确的基本知识点,浮力的大小可能过弹簧测力计示数的变化得出来,但在最后一次实验中,如果物体接触到了容器底则要引起我们的特别注意,因为此时物体又受到了容器底的支持力的作用.
6.(2012•大连)某同学在探究“浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积是否有关”的实验中,记录的实验数据如下表.
实验次数
液体的密度
ρ/103kg•m﹣3
排开液体的体积V/cm3
物体的重力
G/N
测力计的示数F/N(在液体中)
浮力
F浮/N
1
0.8
50
0.70
0.30
0.40
2
1.0
50
0.70
0.20
0.50
3
1.2
50
0.70
0.10
0.60
4
1.0
60
0.84
0.20
0.60
5
1.0
70
0.98
①
②
(1)第5次实验,物体在液体中时弹簧测力计的示数如图11所示,则表格中的①、②两处的数据应为:
① 0.28N ② 0.7N .
(2)第 1 、 2 、 3 三次实验,是探究浮力的大小与液体的密度是否有关.
(3)实验中,两个实验探究共用的一组数据是第 2 次实验数据.
(4)根据实验数据,得出的探究结论是:
物体受到浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积大小有关 .
考点:
探究浮力大小的实验.1140149
专题:
实验题;控制变量法.
分析:
(1)读取弹簧测力计示数时,先要明确所选择的量程,读数时视线与刻度盘垂直;已知物重和受到的拉力,利用F浮=G﹣F得出物体受到的浮力;
(2)要研究浮力大小与密度的关系,必须使物体排开液体的体积相同,液体密度不同;
(3)分别明确探究浮力与液体密度的关系采用的实验序号和探究浮力与排开液体体积的关系采用的实验序号,就能确定共用的一组数据;
(4)实验结论应该在明确实验目的和对实验数据进行综合分析的基础上得出.
解答:
解:
(1)弹簧测力计的示数为F=0.28N,所以物体受到的浮力为F浮=G﹣F=0.98N﹣0.28N=0.70N;
(2)比较实验数据知,在1、2、3组中,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,物体受到的浮力不同.所以此三组探究的是浮力与液体密度的关系;
(3)1、2、3组探究的是浮力与液体密度的关系,2、4、5组探究的是浮力与排开液体体积的关系.所以共用的一组数据是第二组;
(4)实验的目的是探究“浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积是否有关”,实验结论是:
物体受到浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积大小有关.
故答案为:
(1)0.28N;0.70N;
(2)1、2、3;
(3)2;
(4)物体受到浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积大小有关.
点评:
探究物体所受浮力的影响因素,采用的是控制变量法:
研究浮力与液体密度关系时,保持排开液体的体积一定,改变液体密度;研究浮力与排开液体体积关系时,保持液体密度一定,改变物体排开液体的体积.
7.在“探究浮力的大小”的实验中,小雨用每小格(一黑或一白)为0.5N的弹簧测力计、密度大于水的合金块、烧杯、小桶等器材进行实验,实验操作步骤如图所示,实验过程如下:
A.用细线将合金块挂在弹簧测力计下,测出合金块的 重力 ;
B.将水倒入溢水杯中;
C.将挂在弹簧测力计下的合金块浸没水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时 读出弹簧测力计的示数 ;
D.将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数;
E.记录、分析实验数据,得出实验结论;
F.整理实验器材.
请根据小雨的实验过程简答下面问题:
(1)请将实验步骤的空格内容填上.
(2)小雨的实验操作漏掉了一个步骤,该步骤是:
用弹簧测力计测空小桶的重力 .
(3)小雨的实验操作中存在一处错误,是步骤 B ,应改为 用水装满溢水杯 .
(4)根据图中步骤 A、C 可知合金块浸没水中时受到的浮力为 0.5 N,合金块的密度是 4×103 kg/m3.
考点:
探究浮力大小的实验.1140149
专题:
实验评估题;探究型实验综合题.
分析:
在“探究浮力的大小”实验中:
①用称量法测出浮力大小,即:
首先测出物体在空气中的重力,然后将其浸入水中,测出此时弹簧测力计的示数F示,那么物体所受的浮力为:
F浮=G﹣F示;
②用溢水法收集物体排开的水,将溢水杯装满水,然后将物体浸入水中,用其他容器(需先测出其重力)接住溢出的水,然后再测出装有溢出的水的容器的总重力,两者之差就是物体排开水的重力;
③求出合金的质量与体积,然后由密度公式可以求出合金的密度.
解答:
解:
(1)A、用细线将合金块挂在弹簧测力计下,测出合金块的重力;
C、将挂在弹簧测力计下的合金块浸没水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时读出弹簧测力计的示数;
(2)实验中要测出溢出水的重力,应先测出盛水小桶的重力,由实验步骤可知,小雨的实验操作漏掉的步骤是:
用弹簧测力计测空小桶的重力;
(3)合金块放入水中前,溢水杯中的水应该满的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积,因此:
小雨的实验操作中存在一处错误,是步骤B,应改为用水装满溢水杯;
(4)由A可知,合金块的重力G=0.5N×4=2N,由C可知合金块浸没水中弹簧测力计的示数F=0.5N×3=1.5N,合金块浸没在水中时受到的浮力为F浮=G﹣F=2N﹣1.5N=0.5N;
合金块受到的浮力等于它所排开水所受到的重力,因此合金块排开水的重力G排水=F浮=0.5N,∵F浮=ρgV排,∴金属块排开水的体积即金属块的体积V=V排=
,
∵G=mg,∴合金块的质量m=
,合金块的密度ρ=
=
=
=
=4×103kg/m3;
故答案为:
(1)A、重力;C、读出弹簧测力计的示数;
(2)用弹簧测力计测空小桶的重力;
(3)B;用水装满溢水杯;(4)A、C;0.5;4×103.
点评:
在“探究浮力的大小”实验中,用“称量法”测出物体受到的浮力,即F浮=G﹣F拉;用两次称重测出物体在液体中排开液体的重力,进行比较得出:
物体在液体中受到的浮力,大小等于它排开的液体的重力.
8.某同学在探究“浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积是否有关”的实验中,记录的实验数据如下表.
实验次数
液体的密度
ρ/×103kg•m﹣3
排开液体的体积V/cm3
物体的重力
G/N
测力计的示数F/N(在液体中)
浮力
F浮/N
1
0.8
50
7.0
3.0
4.0
2
1.0
50
7.0
2.0
5.0
3
1.2
50
7.0
1.0
6.0
4
1.0
60
8.0
2.0
6.0
5
1.0
70
10.0
①
②
(1)第5次实验,物体在液体中时弹簧测力计的示数如图所示,则表格中的①、②两处的数据应为:
① 2.8 ;② 7.2 .
(2)第 2 、 4 、5三次实验,是探究浮力的大小与物体排开液体的体积是否有关.
(3)请画出图中被吊物体受力的示意图.
(4)根据第1、2、3次实验数据,得出的探究结论是:
浮力大小与液体密度有关,液体密度越大,物体受到的浮力越大 .
考点:
探究浮力大小的实验.1140149
专题:
探究型实验综合题.
分析:
(1)由图示弹簧测力计确定弹簧测力计的分度值,然后读出测力计示数;已知物重和受到的拉力,利用F浮=G﹣F得出物体受到的浮力.
(2)要探究浮力的大小与物体排开液体的体积关系,应控制液体密度相同而物体排开液体的体积不同,分析表中实验数据,找出符合要求的实验序号.
(3)对物体进行受力分析,然后根据力的示意图的作法作出物体受力的示意图.
(4)应用控制变量法认真分析实验数据,然后得出结论.
解答:
解:
(1)由图示弹簧测力计可知,弹簧测力计分度值是0.2N,弹簧测力计示数是2.8N;
物体受到的浮力为F浮=G﹣F=10.0N﹣2.8N=7.2N.
(2)要探究浮力的大小与物体排开液
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- 浮力 压强 实验