某同学用弹簧测力计下悬挂一均匀实心金属圆柱体浸在液体中,分别探究弹簧测力计示数与液体密度、物体在液体中深度的关系.实验时

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  • 解题思路:(1)横向比较表1中液体密度与弹簧测力计示数的关系,会发现,液体密度越大,弹簧测力计示数越小,并通过计算找出其数量关系,据此可计算出表中空格处的数据;

    观察分析表2中的数据,当液面到金属块底部的距离达到并超过0.1m时,弹簧测力计的示数不再变化,说明此时物体完全浸没,据此可推断出空格处的数值;

    (2)弹簧测力计的示数为零,根据F=G-F,说明浮力与物体的重力相等,结合浮沉条件可以判断,此时物体处于漂浮状态;

    (3)首先通过表1中的数据,得出表2中液体的密度可能是多少,再结合表2的数据,找出弹簧测力计示数与金属块浸在液体中的体积之间的数量关系.

    (1)表1中,液体密度越大,弹簧测力计示数越小,仔细分析可以看出,液体密度每增大0.2×l03Kg/m3,弹簧测力计的示数F′就减小0.3N,故表中空格处的数据为1.35N-0.3N=1.05N;

    表2中,当液面到金属块底部的距离达到并超过0.1m时,弹簧测力计的示数不再变化,始终保持2.25N,说明此时物体完全浸没,故表中空格处的数值均为2.25N;

    故答案为:(1)1.05;2.25;2.25.

    (2)根据称重法的表达式,F=G-F,当拉力为0时,说明浮力与物体的重力相等,即当液体的密度为3.0×l03kg/m3时,物体漂浮在液面上;

    故答案为:此时物体漂浮在液面上,故弹簧测力计的示数为0;

    (3)能.推导如下:

    通过表一知道,金属圆柱体浸没在液体密度ρ=1.2×l03Kg/m3的液体中时,弹簧测力示数F′=2.25N,

    所以表二中的液体密度ρ=1.2×l03Kg/m3

    通过表二知道,金属圆柱重G=4.05N

    由于F=G-F′=ρgV

    所以,4.05N-F′=1.2×l03Kg/m3gV

    即F′=4.05N-1.2×l03Kg/m3gV

    点评:
    本题考点: 探究浮力大小的实验.

    考点点评: (1)对表1的分析主要运用了归纳的方法,找出数据变法的规律及数量关系,以此推断出要求的数据;对表2的分析要抓住关键数据,从中找出当何时物体完全浸没,此时深度的改变不会影响测力计示数的大小,据此得出要求的数据;
    (2)当液体的密度大于物体的密度时,物体会漂浮在液面上,此时当然测力计的示数就会变为0了,这是我们应该注意到的问题;
    (3)对弹簧测力计示数F′与金属块浸在液体中体积V浸之间关系的推导,是本题的难点,要结合两个表的数据共同进行分析,通过表1得出表2中液体的密度非常关键,再利用好称重法和浮力的公式,最终可得出表达式.

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