实验探究题 · 第2节 阿基米德原理

实验探究题中等
小明在验证“阿基米德原理”实验中:
题目配图
(1) 用已调零的弹簧测力计,按照图甲中所示顺序进行实验操作,测力计的示数分别为:F1、F2、F3、F4,由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮=_______,测得铁球排开水所受的重力表达式为G排=_______(用此题中所给字母表示)
答案:F1-F2
(2) 小明预期要获得的结论是:_______(用此题中所给字母表示);
答案:F3-F4
(3) 在读数正确的情况下,小明由实验数据发现:铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排,而且超出了误差允许的范围,得出此实验结果的原因可能是_______(写出一条即可);
答案:F1-F2=F3-F4
(4) 小明分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正,进一步思考:如果实验中物体没有完全浸没水中,能否验证“阿基米德原理”,正确的观点是_______(选填“能”或“不能”)验证;
答案:溢水杯内没有注满水;能
(5) 他又进行了如下深入探究:将溢水杯中注满水放在电子秤上,如图乙所示,其示数为m1,将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没,待杯中水停止外溢时,如图丙所示,其示数为m2,则m2_______m1,(选填“>”、“=”、“<”)。
子题配图
答案:=
答案:(1) F1-F2;(2) F3-F4;(3) F1-F2=F3-F4;(4) 溢水杯内没有注满水;能;(5) =
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(1)[1][2]称重法测量浮力,故铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F1-F2;测得铁球排开水所受的重力是总重减去空桶重,故为F3-F4。 (2)[3]根据阿基米德原理,F1-F2=F3-F4。 (3)[4]溢水杯内没有注满水,导致排开液体的重力偏小,F浮大于G排。 (4)[5]仍然可以验证浮力与排开水的重力关系,因为没有浸没,浮力仍然等于排开水的重力。 (5)[6]溢水杯里装满了水,质量为m1,当用一根细线挂着小球,浸没在水中,若不是溢水杯,增加的压力即为浮力,又由于阿基米德原理,增加的浮力等于排开水的重力,故增加的质量等于排开水的质量,故此时弹簧秤的示数m2,故两示数相等。

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