小明学习了量筒和天平的使用后,在实验室做了测盐水密度实验:
(1)使用托盘天平进行调节时,发现指针如图1甲所示偏向分度标盘的右侧,此时应将平衡螺母向______调.
(2)实验步骤如下:
①在烧杯中盛适量的盐水,称出它们的总质量如图1乙所示;
②把烧杯中的盐水倒入量筒中一部分,盐水体积如图1丙所示;
③称出烧杯和剩余盐水的质量为67g;
根据所给的实验数据请你帮助小明填写下表:
量筒中盐水的质量m/g量筒中盐水的体积V/cm3盐水的密度ρ/(g?cm-3)__________________(3)小明想:浮力是液体对物体向上的托力,而物体间力的作用是相互的,所以物体对液体一定有向下的压力,那么浮力的大小和物体对液体压力的大小有什么关系呢?小明利用烧杯、水、天平、合金圆柱体、细线和弹簧测力计,进行了如下探究:
①在烧杯中盛适量水,用天平测出烧杯和水的总质量m1,用弹簧测力计测出合金体的重力G;
②将合金体部分浸入烧杯的水中,如图2甲所示,静止在某一深度,记下测力计的示数F,向天平的右盘加上适量砝码,使天平重新平衡,记下天平的读数m2;
③将合金体浸没于烧杯的水中,如图2乙所示,分别静止在深度h1和h2处,依次记下数据填入表格.
合金体位置合金体的重力G/N弹簧测力计的示数F/N烧杯和水的总质量m1/g天平的读数m2/g合金体部分浸入2.42.2200220合金体浸没深度h12.42.0200240合金体浸没深度h22.42.0200240①通过分析表格中的数据,可以得出:浮力的大小______(填“大于”“小于”或“等于”)物体对液体压力的大小;
②此外你还可以得出的结论有______(写出一条即可);
③由表格中的数据可知,该合金体浸没时受到的浮力是______.
网友回答
解:(1)如图,调节天平平衡时,指针右偏,说明天平右端下沉,平衡螺母向相反的方向移动,平衡螺母向左移动.
(2)由图1乙知烧杯和盐水的总质量为:m1=50g+20g+10g+8g=88g.
∵烧杯和剩余盐水的质量为67g;
∴量筒中盐水的质量m=88g-67g=21g.
量筒读数时视线与凹液面最低处垂直.此量筒分度值为2ml,读数为20ml.
∴量筒中盐水的体积为:v=20cm3.
据密度公式ρ===1.05g/cm3.
(3)弹簧测力计在空中和水中的读数之差等于浮力,即浮力为:F浮=G-F;
物体对液体的压力等于增加砝码的重力,F压=(m2-m1)g.
①圆柱体浸没在水中,应取第二、三两组数据:
浮力F浮=2.6N-2.2N=0.4N;物体对液体的压力F压=(m2-m1)g=(0.24kg-0.2kg)×10N/kg=0.4N;
∴F浮=F压
②由一、二组数据可得:一组浮力0.2N,二组浮力0.4N,但二组合金体浸没深度大于一组,说明物体浸没前浮力与浸入的深度有关;
由二、三组数据可得:二组浮力0.4N,三组浮力0.4N,但三组合金体浸没深度大于二组,说明物体浸没后浮力与浸入的深度无关.
所以得出的结论:在液体密度一定时,合金体所受浮力与排开液体的体积有关(或在排开水的体积一定时,物体所受浮力与深度无关)
③由表格中的数据可知,该合金体浸没时受到的浮力是0.4N.
故