小黄验证“浸在液体中的物体受到浮力的大小等于物体排开液体所受到的重力”时,用弹簧测力计、金属块、烧杯、小桶等进行实验,如图(a)、(b)、(c)是其中的三个步骤示意图,还差一个步骤d(图)才能完成,则d是测量______的.
(1)设a、b、c、d四个步骤中弹簧测力计的读数依次为F
1、F
2、F
3、F
4.那么,金属块的重力是______;金属块受到的浮力=______;被排开液体受到的重力=______;如果关系式______成立,就可以得到著名的______原理.
(2)小明同学利用上面实验中的器材和木块,进一步探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循上述原理.但实验过程中有一个步骤与上图不同,这个步骤是______(选填代号即可),因为______.
考点分析:
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小明和小华利用如图所示的实验器材,探究物体的浮沉条件,他们探究活动的过程如下:
(1)探究蜡块的上浮条件
①测量蜡块的重力
小明设计的方案:用弹簧测力计测出蜡块的重力.
小华设计的方案:用天平测出蜡块的质量,求出重力.
你支持______(小明/小华)的方案,理由是______.
②测量蜡块受到的浮力.
小明在量筒中放入适量的水,把蜡块放在水中浮在水面时,测出蜡块排开水的体积,用阿基米德原理求出浮力.你认为上述操作用存在的问题是______.
③通过比较蜡块的重力和受到的浮力,可知物体上浮的条件.
(2)探究蜡块下沉的条件
①测量石块的重力;
用弹簧测力计测出石块的重力.
②测量石块受到的浮力;
小明利用量筒测出石块浸没水中排开水的体积,用阿基米德原理求出浮力.
小华依据另一种原理,采用不同的方法也测出了石块受到的浮力,其方法是:______.
③通过比较蜡块的重力和受到的浮力,可知物体下沉的条件.
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小明为了探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况,如图所示,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F,实验示数如下表:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
h(cm) | | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
F(N) | 6.75 | 6.25 | 5.75 | 5.25 | 4.75 | 4.25 | 4.25 |
(1)分析表中实验数据,可以得出物体重______N,第4次实验时,物体受到的浮力为______N.
(2)分析表中第1列到第5列数据,说明______.
(3)分析表中第6列到第7列数据,说明______.
(4)整个实验可得到以下结论:______.
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两个杯子分别盛有不同浓度的盐水,不能用嘴尝,请你用学过的物理知识及需要的实验器材(可自行制作)设计三种区分这两杯盐水的方法,并简要说明理由.
方法①:______.
方法②:______.
方法③:______.
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有一石块,当它的一半浸入水中时,被排开的水重为0.49N.问:
(1)石块全部浸入水中受的浮力是多大?
(2)石块的体积是多大?
(3)将该石块浸没到密度为0.8×10
3kg/m
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排水量为2×10
3t的轮船,装满货物后,在海水中受到的浮力是多大?在长江里航行时排开水的体积是多少m
3?
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