1.(一)物理學(xué)習(xí)小組準(zhǔn)備探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”
同學(xué)們利用以下器材對這些猜想進(jìn)行了探究.
器材:兩個彈簧測力計(一個量程為0-3N,分度值為0.1N)、實心圓柱體銅塊甲:高度為5cm,橫截面積為2cm
2;實心圓柱體銅塊乙:高度為6cm,橫截面積為5cm
2;實心圓柱體鋁塊丙:高度為6cm,橫截面積為5cm
2;一塊橡皮泥、三個相同的大燒杯(底面積為40cm
2),分別裝有一定量的水、酒精、鹽水溶液、刻度尺、細(xì)線.
他們設(shè)計了如下的實驗:
①用彈簧測力計掛住實心銅塊甲,稱出銅塊的重力,如圖A;
②用彈簧測力計掛住實心銅塊甲,把它慢慢浸入到水中,讀出銅塊在不同深度時彈簧測力計的示數(shù),如圖B、C、D、E、F;
③用彈簧測力計掛住實心銅塊甲,把它慢慢浸入到鹽水中,讀出銅塊在與圖E中深度相同時彈簧測力計的示數(shù),如圖G.
實驗時,他們發(fā)現(xiàn)了一個問題,在如圖B、C、D、E、F、G中彈簧秤的示數(shù)變化很不明顯,主要原因是銅塊體積太小,所受浮力太。
同學(xué)們經(jīng)過討論,認(rèn)識到了問題,并對實驗進(jìn)行了改進(jìn):用銅塊乙代替銅塊甲,用酒精代替了水,順利地完成了實驗,分別記下圓柱體下表面所處的深度h和彈簧測力計的示數(shù)F.實驗數(shù)據(jù)如表:
實驗次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
h/cm | 0 | 2 | 4 | 6 | 7 | 8 | 9 |
F/N | 2.70 | 2.59 | 2.48 | 2.37 | 2.37 | 2.37 | 2.30 |
(1)在第②步的圖D中銅塊乙所受浮力F
浮=0.33N.
(2)分析第②步的圖B、C、D,說明浮力大小跟物體排開液體的體積有關(guān).
(3)分析第B、C、D步,說明浮力大小跟排開液體的體積有關(guān).
(4)分析第E、G步,說明浮力大小跟液體的密度有關(guān).
(5)分析第D、E、F步,說明浮力大小跟浸沒在液體中的深度無關(guān).
(6)這種研究物理問題的方法叫控制變量法.
(二)物理小組的同學(xué)們體驗到了科學(xué)探究的樂趣,想繼續(xù)探究一下“液體內(nèi)部壓強與深度關(guān)系”,怎么探究呢,于是展開了討論,有同學(xué)提出不需要重新設(shè)計實驗,就用上面實驗中的數(shù)據(jù)就可以得到液體壓強的特點,請你幫他分析一下:
(1)在圖B中物體下表面處受到液體的壓強為200 Pa;
(2)由圖A及B、C、D、E、F幾組數(shù)據(jù)可以得到液體壓強與液體的深度有關(guān).