小明帮爷爷浇菜园。他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多,提桶的力就越大。由此他猜想:浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如下图所示的探究。
(1)分析上图中弹簧测力计示数的变化可知,物体排开液体的体积越大,所受的浮力 。
(2)实验结束后,小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线,如右图所示。(ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)
分析图像可知:
①曲线 (选填“a”或“b”)描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况。
②该金属圆柱体所受的重力为 N,金属圆柱体的密度为 kg/m3。
(3)爷爷鼓励小明对“浸在液体中的物体所受浮力大小是否与液体的密度有关”这一问题进行探究。请你帮小明选择合适的器材,并写出实验步骤。
实验器材:
实验步骤:
如图所示,在一个已经调平衡、有刻度的杠杆右侧挂重力为G0的钩码,钩码的位置B固定不动;左侧挂重力未知的金属圆柱体,悬挂点A的位置可以在杠杆上移动,细线长短可以调整,此时杠杆在水平位置平衡;量筒中盛有适量的水。要求利用上述实验装置和器材,探究“浸在水里的物体所受浮力大小与物体浸入水中的体积成正比”。 写出主要实验步骤,设计实验数据记录表。
在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,某同学猜想:浮力大小可能与液体密度的大小、物体浸入液体中体积的大小、物体重力的大小有关。
请你设计一个方案,探究浮力的大小与物体的重力大小是否有关?
供选择的器材有:弹簧测力计,两个形状不同的小石块,橡皮泥,体积相同的铜块和铁块各一块,烧杯、水和细线。
(1)你选择的实验器材:________________。
(2)简要说明实验步骤:________________。
(3)说明如何根据探究过程中观察到的现象或获得的数据得出结论:__________。
实验桌上有如下实验器材:弹簧测力计、拴有细线的已知体积为V的重物、密度计、搅拌器、大容器及两种足量的液体甲和乙,上述器材均满足实验要求。其中甲、乙液体的密度相差较大,易混合形成均匀溶液,且不发生任何化学变化,密度满足。请选用上述实验器材,设计一个实验证明“当浸在液体中的物体体积保持不变时,则物体受到的浮力大小与液体密度的关系为:”。请你写出实验步骤,画出实验数据记录表。
(9分)图所示是有关浮力的小实验:
(1)在薄塑料袋中装满水并扎紧.用弹簧测力计将它提起后静止.由图23(a)可知水袋所受重力的大小_____________N;将水袋慢慢浸入水的过程中(不碰容器壁),弹簧测力计的示数会渐渐变___________,说明水袋受的浮力渐渐变_______________;当水袋全部浸没水中时(不碰容器底),弹簧测力计的示数为_____________N,此时水袋所受浮力的大小为__________N。
(2)结合实验进行推理,说明阿基米德原理的正确性:
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(3)该实验能否全面说明阿基米德原理?为什么?
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