如图甲所示:在一个已经调平衡的有刻度的杠杆左端挂一铝制圆柱体(所挂铝圆柱体的位置A已固定,但细线长短可调),杠杆右端挂一所受重力G为5N的钩码(钩码位置可以在杠杆上移

发布时间:2020-08-06 17:29:43

如图甲所示:在一个已经调平衡的有刻度的杠杆左端挂一铝制圆柱体(所挂铝圆柱体的位置A已固定,但细线长短可调),杠杆右端挂一所受重力G为5N的钩码(钩码位置可以在杠杆上移动),此时杠杆平衡,如图乙所示,另有一个量筒、适当长度的细线和适量的水.要求利用上述实验装置和器材,探究“浸在水里的物体所受浮力大小与浸入水中的体积成正比”.?
请写出主要实验步骤,设计出实验数据记录表.

网友回答

解:主要实验步骤:
(1)记下图中杠杆平衡时OA的长度L0,OB的长度L'0;
(2)把量筒移到铁架台上,倒入适量的水,读出水的体积V0;
(3)调整系铝圆柱体的细线长短,使部分铝柱浸入水中,此时,读出此时量筒的刻度V,向左调整杠杆右端钩码位置,使杠杆重新平衡,量出钩码到支点O的距离用L;
(4)依次改变铝圆柱体浸入水中的体积,仿照步骤2,再做多次实验,并将各次V和L的数据记录在表格中;
(4)根据V排=V-V0计算出铝圆柱体各次浸入液体中的体积V排,根据杠杆平衡条件G铝L0=GL'0,(G铝-F浮)L0=GL,解得F浮=.
实验数据记录表:
V0/mlV/mlV排/mlL0/cmL'0/cmL/cmF浮/N
解析分析:要想探究“浸在水里的物体所受浮力大小与浸入水中的体积成正比”,浮力的大小如何得出是关键.这里可借助杠杆的平衡条件,列出平衡方程,根据浸入前的平衡可求出铝块的重力,再代入浸入量筒后的平衡方程,便可表示出它受到的浮力.浸入水中的体积大小可直接通过量筒读出,只要记录好数据,最后进行比较分析即可.

点评:此题中,利用杠杆平衡条件列平衡方程是解决问题的关键环节,只有利用平衡条件得出浮力的大小,才能最终与浸入水的体积进行比较,此题中需要记录的数据较多,需要我们搞清各数据间的关系,并最终比较F浮与V排的关系.
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