图1 图2
【制作原理】物体漂浮时所受的浮力等于重力。
【制作步骤】①将底面积为的厚底玻璃小桶竖直漂浮在水面上,在水面与小桶相交处标零刻度;
②在小桶内放上质量为100g小铁块,小桶保持竖直漂浮,在水面与小桶相交处标100g,小筒浸入水中的深度增加了;
③在和刻度之间进行10等分,每等份表示10g;
【提出问题】步骤③中标记浮力科刻度可以用等分法吗?
【实验探究】在小桶中分步倒入不同质量的液体,测量小筒浸入液体中增加的深度△h与所加液体的质量m,获得数据如下表:(已知)
表一 | 表二 | 表三 | |||||||||
序号 | 液体1 | m/g | 序号 | 液体2 | m/g | 序号 | 液体3 | m/g | |||
1 | 水 | 10 | 2.0 | 4 | 酒精 | 10 | 2.5 | 7 | 盐水 | 10 | 1.7 |
2 | 20 | 4.0 | 5 | 20 | 5.0 | 8 | 20 | 3.4 | |||
3 | 30 | 6.0 | 6 | 30 | 7.5 | 9 | 30 | 5.1 |
【理论推导】根据二力平衡及漂浮原理,请用上述实验中的物理量字母(ρ液、、S、m)推导并判断浮力秤刻度是否可用等分法。 ▲
[原理分析]浮力秤是利用物体漂浮时F浮=G物的原埋工作的;浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。
[问题提出]浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系?
[方案设计]
器材:悬挂式电子秤、金属块(4.0N)、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。
步骤:①将金属块挂在电子秤下,读取电子秤示数并记录;
②将金属块浸没在盛水的烧杯中,读取电子秤示数并记录,然后取出金属块擦干;
③按照步骤②的操作,换用不同密度的溶液,多次重复实验。
[数据处理]
实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
液体密度ρ液(g/cm3) | - | 0.8 | 1.0 | 1.2 | 1.4 | 1.9 | 2.0 |
电子秤示数F拉(N) | 4.0 | 3.6 | 3.5 | 3.4 | 3.3 | 2.6 | 3.0 |
浮力大小F浮 (N) | - | 0.4 | 0.5 | x | 0.7 | 1.4 | 1.0 |
[交流分析]
[得出结论]……
间约1小时,该同学家的汽车总质量为2000 千克。