學生空氣浮力實驗裝置

A. 油滴實驗中是否考慮空氣的浮力如何解決

油滴實驗中是需要考慮空氣的浮力，解決：為防止測量過程中丟失油滴，油滴的速度不要太大，盡可能比較小一些，這樣雖然比較費時間，但不會出現油滴模糊或者丟失現象。

根據實驗原理可知，如果油滴平衡沒有調節好，則數據必然是錯誤的，結果也是錯誤的。因為油滴的帶電量計算公式要求的是平衡時的數據。

因為油滴很微小，所以不同的油滴其大小和質量都有一些差異，導致其粘滯力和重力都會變化，因此需要重新調節平衡才可以確保實驗是在平衡條件下進行的。

實驗裝置

密立根設置了一個均勻電場，方法是將兩塊金屬板以水平方式平行排列，作為兩極，兩極之間可產生相當大的電位差。金屬板上有四個小洞，其中三個是用來將光線射入裝置中，另外一個則設有一部顯微鏡，用以觀測實驗。噴入平板中的油滴可經由控制電場來改變位置。

以上內容參考：網路-密立根油滴實驗

B. 幾個同學利用如圖1所示的裝置，做探究浮力大小與什麼因素有關的實驗，他們在彈簧測力計下掛一如圖1所示的

（1）分析圖象BC段，物體在液體中的深度逐漸增加，測力計讀數在減小，說明物體在慢慢浸入水中，V_排在逐漸增大，物體受到的浮力也在逐漸增大；
可得出結論：當液體的密度一定時物體所受的浮力大小與浸入的深度有關．
（2）分析圖象CD段，物體全部浸沒水中，物體在液體中的深度逐漸增加，測力計讀數不變，可得出結論：當液體的密度一定時浸沒物體所受的浮力大小與浸入的深度無關．
（3）由圖象可知，當h=0時，彈簧測力計示數為12N，
此時圓柱體在空氣中，根據二力平衡條件可知，G=F_示=12N；
從h=7cm開始，彈簧測力計示數不變，說明此時圓柱體已經浸沒在水中，對圓柱體受力分析可知，
F_浮=G-F_示=12N-4N=8N．
故答案為：（1）當液體的密度一定時物體所受的浮力大小與浸入的深度有關．
（2）當液體的密度一定時浸沒物體所受的浮力大小與浸入的深度無關．
（3）12N；8N．

C. 如圖是研究浮力大小的實驗裝置圖，各實驗中彈簧測力計示數如表所示．

（1）由b、c所示兩實驗可知物體排開液體的體積越大，物體受到的浮力越大，由此可知：浸在同種液體中的物體所受浮力大小跟物體排開液體的體積有關． （2）由c、d所示兩實驗可知，物體浸沒在水中，物體浸入水的深度不同而物體受到的浮力相同，這說明浸沒在同種液體中的物體所受浮力大小跟深度無關． （3）由d、e兩實驗可知，物體排開液體體積相同而液體密度不同，物體受到的浮力不同，這說明物體排開相同體積的液體時，所受浮力大小根液體密度有關． （4）由圖a所示實驗可知，物體的重力G=3.8N，由圖c所示實驗可知，彈簧測力計所示為2N，則物體受到的浮力F 浮 =G-F=3.8N-2N=1.8N，∵F 浮 =ρ 水 gV 排 ， ∴物體的體積V=V 排 = F 浮 ρ 水 g = 1.8N 1×1 0 3 kg/ m 3 ×10N/kg =1.8×10 -4 m 3 ； （5）彈簧測力示數F=G-F 浮 =G-ρ 水 gV 排 ，物體沒有完全進入水中時，隨物體浸入液體中體積V增大，物體排開液體的體積增大V 排 ，彈簧測力計示數減小，當物體完全進入水中後，物體排開水的體積不變，彈簧測力計示數不變，由此可知，隨V增大，F先減小後不變，圖C所示圖象正確． 故答案為：（1）排開液體的體積；（2）深度；（3）液體密度；（4）1.8；1.8×10 -4 ；（5）C．

D. 過氧化鈉是一種淡黃色固體，常用作制氧劑，供人類呼吸之用，某學生為了驗證這一實驗，以足量的大理石、足

（1）該反應的葯品是固體和液體，且不需加熱，所以所需裝置為固液混合不加熱型，所以排除圖1；圖2中只能製取少量二氧化碳而不能製取大量二氧化碳，所以排除圖2，故選圖3；
大理石和鹽酸的反應是放熱反應，鹽酸具有揮發性，所以製取的二氧化碳中含有氯化氫氣體、水蒸氣，氯化氫和碳酸氫鈉能反應生成二氧化碳，所以B裝置的作用是吸收A裝置中產生的鹽酸酸霧，除去HCl氣體；
二氧化碳和碳酸氫鈉不反應，水蒸氣能使無水硫酸銅由白色變藍色，所以C裝置內可能出現的現象是白色固體變藍色；
過氧化鈉和二氧化碳反應生成氧氣，氧氣能使帶火星的木條復燃，檢驗時，可用帶火星的木條放在管口，木條復燃說明收集到的氣體為氧氣，
故答案為：圖3；吸收A裝置中產生的鹽酸酸霧；變藍色；帶火星的，復燃；
（2）二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，若E中石灰水出現輕微白色渾濁，說明未反應的二氧化碳與石灰水反應所致，
故答案為：未反應的二氧化碳與石灰水反應所致；
（3）若D中的3.9g過氧化鈉樣品接近反應完畢時，所以E中可能會因二氧化碳與石灰水反應而生成較多沉澱，而且E氣體的量基本不，則E中液面基本不變；
故答案為：E中石灰水的白色渾濁明顯增加，瓶內液面的下降接近停止；
（4）3.9g過氧化鈉完全反應生成氧氣的體積為v．
2Na₂O₂----O₂
2mol 22.4L

3.9g

78g/mol

V
V=0.56L=560mL＞500mL，所以實際收集到的氧氣體積比理論計算值小；
560mL-500mL=60mL；
原因是因樣品中含有不與CO₂反應生成氣體的雜質，導致生成的氧氣的體積偏小；
故答案為：小；60；因樣品中含有不與CO₂反應生成氣體的雜質；
（5）D裝置中過氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，其反應方程式為：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂；
故答案為：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂．

E. 如圖所示，密閉的玻璃罩內放有三個小實驗裝置：一個充氣的氣球，一個掛著重物的彈簧測力計，另一個是裝滿

（1）當不斷抽去罩內空氣時，罩內壓強減小，氣球內壓強大於外部壓強，內氣球會膨脹變大；
（2）當不斷容抽去罩內空氣時，罩內壓強減小，物體受浮力減小，而彈簧測力計的示數F_示=G-F_浮，重力不變，所以彈簧測力計的示數要增大；
（3）塑料板受到水向下的壓力與向上的大氣壓力保持平衡，當不斷抽去罩內空氣時，罩內壓強減小，大氣壓力減小，塑料板會落下來，水會流出來．
故答案為：（1）膨脹；（2）增大；（3）塑料片掉下；水流出；當用抽氣機不斷抽去罩內空氣的過程中，罩內氣壓減小．

F. 小明用如圖所示的裝置探究影響浮力大小的因素

（1）圖甲中物體在空氣中，彈簧測力計的示數為4N，說明物體的重力G=4N；圖丙中物體浸沒在濃鹽水中，彈簧測力計的示數為1N，則物體浸沒在濃鹽水中的浮力為4N-1N=3N；
（2）浮力的大小除與液體的密度有關外，還與物體排開的液體體積有關，在乙、丙實驗中沒有對物體浸入液體中的體積進行控制，導致結論不準確．
故答案為：
（1）4；3；
（2）不對；實驗中沒有控制物體排開液體的體積相同．

G. 浮力的限制實驗要准備哪些材料

材料准備

橡皮泥；體積小的物體，如：回形針、小石頭、篩子等；水盆；水。

實驗步驟

1把橡皮泥捏成圖中小盒子的形狀。

2.在盆中倒入水，將捏好的小盒子放在水上。在小盒子上標出水的位置。

3給小盒子上放東西，看看剛才畫的線是否低於水面。

產生現象

小盒子裝的物品越多，就沉得越深。

原因解答

橡皮泥小盒子中間是凹下去的，並含有空氣。當它承載其他物體時，它的形狀不變，但是重量增大，自身密度(單位體積內包含的重量)也增大。小盒子所排開的水重量不變時，只要排開的水重量比小盒子的重量大，盡管吃水會更深，小盒子還能浮在水面；當被排開的水的重量比小盒子的重量小時，小盒子就會沉到水裡。這個實驗表明：放入水中物體的密度也決定著它是否下沉。