为了研究物体浸入液体中测力计示数的情况.某小组同学分别利用体积相等的不同圆柱体甲.乙和水等

发布时间:2021-02-17 10:54:35

(2013?静安区一模)为了研究物体浸入液体中测力计示数的情况,某小组同学分别利用体积相等的不同圆柱体甲、乙和水等进行实验.如图所示,他们先将高为0.10米的圆柱体甲挂在测力计下,逐步改变其下表面在水中的深度h,读出相应的测力计示数F,并将h和F记录在表一中.他们再用高为0.08米的圆柱体乙重复实验,将数据记录在表二中.为进一步研究F和h的关系,他们计算每一次实验时F的变化量△F,并将结果分别记录在表一和表二的后一列中.
表一(圆柱体甲,高0.10米)
实验
序号h
(米)F
(牛)△F
(牛)1022.0020.0220.41.630.0518.04.040.0617.24.850.0815.66.460.1014.08.070.1214.08.0表二(圆柱体乙,高0.08米)
实验
序号h
(米)F
(牛)△F
(牛)8026.0090.0224.02.0100.0422.04.0110.0620.06.0120.0818.08.0130.1018.08.0140.1218.08.0①根据每次实验的记录,分析F和h的关系,可初步得出结论.
(a)分析比较实验序号1、2、3、4、5与6或8、9、10、11与12
1、2、3、4、5与6或8、9、10、11与12
等数据中F和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:圆柱体在浸入水的过程中,测力计的示数F随在水中的深度h的增大而减小.
(b)分析比较实验序号6与7或12、13与14等数据中F和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:圆柱体浸没在水中后,测力计的示数F不再随浸入的深度h的增大而变化
圆柱体浸没在水中后,测力计的示数F不再随浸入的深度h的增大而变化

②小红同学分析比较测力计示数的变化量△F与h的关系时,发现同样要区分圆柱体是否浸没两种情况来描述结论.她思考后,认为若用圆柱体浸入水中的体积V浸来替换h,所得出的结论可避免上述问题,则分析△F与V浸的关系及相关条件,可初步得出的结论是:圆柱体在浸入水的过程中,测力计示数的变化量△F与浸入的体积V浸成正比
圆柱体在浸入水的过程中,测力计示数的变化量△F与浸入的体积V浸成正比

当小红分析比较表一、二中△F相等时的数据及相关条件,发现:不同的圆柱体浸在水中,当浸入水中的体积相等
浸入水中的体积相等
时,测力计示数变化量△F的大小相等.
③小明同学在分析小红的结论时,提出:“用浸入水中的体积V浸来替代h”需要满足的条件是浸入水中物体的体积V=Sh.那么不规则物体浸入水中,△F与V浸是否存在同样的关系?随后小明进行实验解决该问题.他设计了表三用以记录相关数据,请你完成表三中空缺的栏目.
表三
实验
序号物体V浸(m3)
V浸(m3)
F(N)
F(N)
△F(N)
△F(N)
15不规则物体丙
不规则物体丙
∕∕∕16∕∕∕17∕∕∕18不规则物体丁
不规则物体丁
∕∕∕19∕∕∕20∕∕∕

网友回答

答案:分析:①(a)根据表格中的数据,实验序号1、2、3、4、5与6或8、9、10、11与12中的数据可以看出,圆柱体没有全部浸入以前,测力计示数F随圆柱体下表面到液面的距离h的增大而减小.
(b)根据表中数据,实验序号3~8或13~18中F与h的数据可以看出,在圆柱体浸入同种液体的过程中,F不随h的变化而变化.
②根据表中数据,实验序号1~6或8~13中△F与V浸的数据可以看出,在圆柱体浸入同种液体的过程中,△F与V浸的比值是一个定值;比较表一、二中△F相等时的数据即可发现规律.
③用浸入水中的体积V浸来替代h,为了避免实验规律的偶然性,要换用高度不同的圆柱体再进行实验,根据探究的物理量即可知道表格的需要记录的项目.
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