【題目】小明利用如圖甲所示裝置,探究浮力的大小跟哪些因素有關。物體A(重12N)、燒杯、水、鹽水、細線等器材做影響浮力大小因素的實驗,下表是他記錄的實驗數(shù)據(jù)。

實驗次數(shù)

物體A的狀態(tài)

彈簧測力計的示數(shù)F/N

1

A的1/3體積浸在水中

10

2

A的1/2體積浸在水中

9

3

A浸沒在水中

6

4

A浸沒在水面下不同深度

6

5

A浸沒在鹽水中

5.4

(1)比較1、2、3次實驗可知浮力的大小與_______有關,分析第4次實驗可知浮力的大小與_______無關。比較3,5次實驗可知浮力的大小與_______有關。

(2)小紅發(fā)現(xiàn),物體A浸沒在不同液體中時彈簧測力計的示數(shù)不同。她又找來密度已知的多種液體,把物體A分別浸沒在不同液體中進行多次實驗,繪制出彈簧測力計示數(shù)F與液體密度ρ的關系圖象如圖乙所示,則Fb_______N,ρa_______kg/m3。

【答案】排開液體的體積 浸沒的深度 液體的密度 12 2×103

【解析】

(1)由表格可知,影響浮力大小的因素有物體排開液體的體積、物體浸沒的深度、液體的密度,實驗探究時應采用控制變量法,利用控制變量法分析表格數(shù)據(jù),找出相同量和不同量得出結論;

(2)由圖乙可知,液體的密度為零時,物體受到的浮力為零,彈簧測力計的示數(shù)等于物體A的重力;根據(jù)稱重法求出物體浸沒在水中時受到的浮力,根據(jù)阿基米德原理求出排開水的體積即為物體A的體積,根據(jù)G=mg求出物體A的質量,根據(jù)ρ求出物體A的密度,當彈簧測力計的示數(shù)恰好為零時物體A懸浮,液體的密度和物體A的密度相等。

(1)比較1、2、3次實驗可知,物體排開水的體積不同,彈簧測力計的示數(shù)不同,受到的浮力不同,故可得結論:浮力的大小與排開液體的體積有關;

分析第4次實驗可知,A浸沒在水面下不同深度時,彈簧測力計的示數(shù)相同,受到的浮力相同,故可得結論:浮力的大小與浸沒的深度無關;

比較3、5次實驗可知,A排開水和鹽水的體積相同,彈簧測力計的示數(shù)不同,受到的浮力不同,故可得結論:浮力的大小與液體的密度有關。

(2)由圖乙可知,液體的密度為零時,物體受到的浮力為零,彈簧測力計的示數(shù)等于物體A的重力,即Fb=12N;

當物體A浸沒在水中時受到的浮力:

F=G﹣F′=12N﹣6N=6N,

因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等,

所以,由FρgV可得,物體A的體積:

V=V,

G=mg可得,物體A的質量:m=,

則物體A的密度:

ρ=ρ×1.0×103kg/m3=2×103kg/m3,

當彈簧測力計的示數(shù)恰好為零時物體A懸浮,液體的密度和物體A的密度相等,

ρaρ=2×103kg/m3。

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②小凡在實驗中測得:銅塊受到的浮力_______ (選填“大于”“小于”或“等于’)鐵塊受到的浮力,由此得出物體受到的浮力大小與物體的密度_______關(填“有”或“無”)。

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(4)由c圖和_______圖可得出結論:物體受到的浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關;

(5)由d、e兩圖可得出結論:物體受到的浮力大小與液體的_______有關。

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(2)小明重新選擇合理器材,將電路改接正確后,閉合開關,調節(jié)滑動變阻器的滑片,使小燈泡正常發(fā)光,此時電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡額定功率為___________W。

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補充好進行實驗時的關鍵步驟,并用相應的字母表示測出的物理量。

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步驟二:___________。

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