小翔同学在一次从浅水走入深水的过程中,注意到人有一种慢慢漂起来的感觉.为此,他猜想浮力的大小可能与物体浸入液体中的深度有关.【设计与进行实验】将一挂在弹簧测力计下的圆

发布时间:2020-08-10 05:45:27

小翔同学在一次从浅水走入深水的过程中,注意到人有一种慢慢漂起来的感觉.为此,他猜想浮力的大小可能与物体浸入液体中的深度有关.
【设计与进行实验】
将一挂在弹簧测力计下的圆柱型金属体(高度为10cm)缓慢浸入水中(水足够深),从圆柱体接触水面至接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面所处的深度h和弹簧测力计的示数F.实验数据如表.
实验次序12345678h/cm02468101214F/N4.754.253.753.252.752.252.252.25F浮/N00.501.001.50????【分析与论证】
(1)请将后4次实验计算出的浮力填入表格.
(2)依据表中数据,在坐标系中画出浮力F浮与深度h关系的图象;通过对图象的分析,你得到的结论是:______.

网友回答

解:(1)在竖直方向上,圆柱形金属体受竖直向上的浮力F浮,弹簧秤竖直向上的拉力F,竖直向下的重力G,
处于平衡状态,则这三个力的合力为零,即F浮+F-G=0,浮力F浮=G-F,由表中实验数据可知:第一次实验浮力为零,
则金属圆柱体中立了G=F1=4.75N,F浮5=G5-F5=4.75N-2.75N=2.00N,F浮6=G6-F6=4.75N-2.25N=2.50N,
F浮7=G7-F7=4.75N-2.25N=2.50N,F浮8=G8-F8=4.75N-2.25N=2.50N,实验数据如下表所示.
实验次序12345678h/cm02468101214F/N4.754.253.753.252.752.252.252.25F浮/N00.501.001.50?2.002.50?2.50?2.50(2)先根据表中实验数据,在坐标纸上描点,然后根据所描点连线作图,图象如下图所示.

由F浮-h图象可知:
金属圆柱体没有完全浸入水中前,随着金属圆柱体排开液体体积的不断增加,浮力的大小也不断增加,并且呈正比例函数图象;当金属圆柱体全部浸没在水中后,随金属圆柱体浸没在水中的深度不断增加,金属圆柱体受到的浮力大小不变,物体所受浮力的大小与物体浸没在水中的深度无关;由此可以得出如下结论:
①浮力的大小与物体排开液体的体积有关.
②在同种液体中,物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积成正比.
③浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关.
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