在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,一组同学用量程符合实验要求的弹簧测力计一个、大烧杯盛有足够深的水、一个小石柱,对浸在水中的物体所受的浮力进行了探究.实验过程如图所示.
(1)由图B和图C的探究,可以得出的结论是:________.
(2)对比分析________(填字母)两次实验,说明浸没在液体中的物体受到浮力的大小跟深度无关.
(3)完成上述实验后,该组同学还想知道物体受到液体的浮力与液体的密度是否有关.再给你提供一杯盐水,并利用已有的实验器材,请你帮他们设计一个实验进行探究.简要写出实验步骤及论证方法.?(要用合适的符号表示测量的物理量)
(4)通过交流发现,利用上述第(3)题的探究,还可以测出盐水的密度.请你利用所测的物理量,写出盐水密度的表达式ρ盐水=________.(设水的密度ρ水已知)
网友回答
解:
(1)由图B和图C实验可知,液体的密度相同,物体浸入液体的体积不同即排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,根据F浮=G-F′可知,物体受到的浮力不同,故可得结论:物体受到的浮力大小跟排开液体的体积有关;
(2)要探究浸没在液体中的物体受到浮力的大小跟深度无关,应控制液体的密度和排开液体的体积相同,改变物体浸没在液体中的深度不同,故C、D两次实验符合;
(3)实验步骤:
①用弹簧测力计测出小石柱在空气中的重力G;
②将小石柱浸没在水中某一深度,读出弹簧测力计示数F1;
③将小石柱浸没在盐水中某一深度,再次读出弹簧测力计示数F2;
④根据称重法求出浮力,即F浮1=G-F1,F浮2=G-F2;
论证方法:
如果F浮1=F浮2,则说明物体受到的浮力大小与液体密度无关;
如果F浮1≠F浮2,则说明物体受到的浮力大小与液体密度有关;
(4)小石柱浸没在水中时排开水的体积V排1=,
小石柱浸没在盐水中的排开盐水的体积V排2=V排1=,
小石柱浸没在盐水中的浮力F浮2=G-F2,
盐水的密度ρ===.
故