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探究气体浮力的实验装置

发布时间:2023-01-06 08:59:09

① 配以图片文字简要说明浮力的实验过程,现象及结论

(1)实验器材:大烧杯、金属块、水、泡沫小球、细线,剪刀等;
①如图所示,将泡沫小球用细线系在的金属块上,一起放入烧杯中,向烧杯中加水,直到水没过泡沫小球观察细线的方向;

②缓慢倾斜烧杯,观察细线的方向,我们发现细线始终在竖直方向上,说明浮力方向始终竖直向上;
③剪断细线,观察小球的运动方向,我们发现小球竖直上浮,说明浮力方向始终竖直向上.
(2)利用同一金属球进行实验.用如图所示的实验装置,让小球从斜面上由静止滚下,碰上水平面上的小木块后,将木块撞出一段距离,把金属球从斜面的不同高度释放,观察金属球将木块撞出距离的大小,在同样的平面上,木块被撞得越远,说明球的动能越大;

实验数据记录在下表中:
次数
金属球释放高度h/m
木块移动距离s/m
结论
1

2

3

② 如何设计实验,探究出影响浮力大小的因素

设计实验,探究出影响浮力大小的因素的方法:
第一、用弹簧秤和细线系着体积相同的规则的铁块,不规则的石块,干木块等,浸入水中后弹簧秤的示数减小;在水中游泳时感觉水有向上的托力等感性认识出发,逐个进行分析,使学生初步认识到浸在水中物体要受到水对它的浮力,从而纠正“轻的物体在液体中总是上浮的,所以受到浮力的作用;重的物体在液体中总是下沉的,因此不受浮力作用”的错误观点。
第二、通过演示规则铁块和不规则的石块随着浸入水中体积的增大,弹簧秤的增数减小──使学生初步认识到物体受到的浮力与其排开液体的体积有关;当物体完全浸入水中后,深度增加时弹簧秤示数不变──说明“浸没在液体中的物体在任何深度的浮力都相等”这一本质联系,从而摒弃那种“浮力的大小与物体浸没在水中的深度成正比”的错误认识。
第三、通过观察铁块和石块浸入水中后弹簧秤示数减小相同这一现象,使学生初步认识:“体积相同的物体浸没在水中受到水的浮力相同”这一本质联系,摒弃那种“浸没入水中的物体受到的浮力与物体质量、密度、形状等有关”的错误认识。
第四、通过观察木块浸入水中的体积增大到一定程度弹簧秤的示数为零的现象,使学生了解:漂浮在水面的物体受到的浮力等于它的重力。
第五、在以上观察和实验的基础上,通过对教材P144“一个边长为L的正方体,浸没在密度为ρ的液体中,上表面在液体下面h1米处,如图正方体上表面和下表面受到液体的压力是多大?方向怎样?”再加上“上下表面的压力差是多少?”的计算分析,初步认识浮力等于“液体作用在物体上下表面压力差,浮力的方向竖直向上”这一本质联系,从而摒弃那种只有物质在液体中上浮时才有浮力的错误认识。
第六、通过演示阿基米德原理实验和上述计算所得到的浮力:F浮=水对物体上下表面的压力差=pg(h1+L)•L2-pgh1L2=pgL3=pgV=pgV排=物体排开的液体的重力(V排=V).从实验和推导两方面进一步认识了“浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力”这一本质联系,摒弃了那种浮力的大小等于物体排开的液体体积的模糊认识。
由于气体具有同液体相同的性质,而气体的密度很小,气体对于体积不大的物体作用的浮力,通常小到难以觉察的程度,但热气球能载几吨重的物体上天,说明气体对浸没在它里面的物体也能产生浮力,阿基米德原理同样适用于气体。

③ 图所示为探究“浮力的大小等于什么”的实验装置。 (1)小军同学用弹簧测力计、石块、烧杯、小桶等进行

(1)F 1 -F 2 ;F 3 -F 4 ;(2)ρ gSH;F 1 /gSH

④ 如图所示是“探究浮力大小与那些因素有关”的实验装置,请根据图示回答问题:(1)由图______和______可

(1)由图B和C所示实验可知,物体液体的密度相同而物体排开液体的体积不同,物版体受到的浮权力不同,由此可知,浸在液体中的物体所受的浮力大小跟浸在液体中的体积有关.
(2)由图C和D所示实验可知,物体排开液体的体积相同而液体的种类不同,物体受到的浮力不同,由此可得:物体排开相同体积的液体时,浮力大小跟液体的种类有关.
(3)由图A可知,物体的重力G=12N,由图C所示可知当物体完全浸没在水中时,测力计示数为F=9N,则物体所受浮力F=G-F=12N-9N=3N.
故答案为:(1)B;C;(2)C;D;(3)3.

⑤ 如图甲是研究浮力问题的实验装置图根据图示回答问题: ……第4小题 如何算 。

1)说明液体对浸入其中的物体有浮力的作用
2)浸入液体中的体积越大,物体受到的浮力越大
3)浸入液体的体积相同是,液体的密度不同,物体受到的浮力不同
4)F浮力=1.96N-0.92N=1.04N

物体的质量m=G/g=1.96/10=0.196kg
物体的密度ρ=0.196/1×10^-4立方米=1.96×10^3kg/立方米

希望对你有帮助

⑥ 探究浮力大小与哪些因素有关的实验装置

试题分析:(1)因为该弹簧测力计的量程和分度值分别是5N和0.2N,所以b图中测力计的示数为3.6N;a、b、c所示实验中,由称重法F浮=G-F可知,物体在b图中所受浮力F浮1=5N-3.6N=1.4N,物体在c图中所受浮力F浮2=5N-3N=2N,且物体在c图中浸没在液体中的体积大于物体在b图中浸没在液体中的体积,由此可得,在液体密度相同时,物体所受浮力的大小跟它浸没在液体中的体积有关。(2)d所示实验中,由称重法F浮=G-F可知,物体浸没在盐水中所受浮力F浮3=5N-2.8N=2.2N,大于物体浸没在水中所受浮力,再由盐水的密度大于水的密度,可知在物体浸在液体中的体积(或排开液体的体积)相等时,浮力的大小跟液体的密度有关。(3)因为物体浸没在水中和盐水中受到的浮力分别为2N和2.2N,再由F浮=ρ液gV排可得,ρ盐水/ρ水=F浮3/F浮2=1.1/1,即ρ盐水=1.1ρ水=1.1×103kg/m3。

答案
(1)3.6 它浸没在液体中的体积(或排开液体的体积)
在物体浸在液体中的体积(或排开液体的体积)相等时,浮力的大小跟液体的密度有关
1.1×103

⑦ 如图所示是探究浮力的大小的实验过程

(1)由图示实验可知,甲图:测出物体在空气中的重力为3N;丁图:将物专体浸没液体中,属读出弹簧测力计的示数为1N;则由甲和丁可知,物体受到的浮力为3N-1N=2N;
(2)由图示实验可知,乙图:测出空桶的重力为1N;戊图:测出小桶与排出液体的总重力3N;由乙与戊可知,物体排开液体的重力为3N-1N=2N;
(3)(1 )、(2 )的结果可以得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力.
故答案为:(1)丁;(2)戊;(3)重力.

⑧ 探究浮力大小与哪些因素有关的实验装置

如图是“探究浮力大小与那些因素有关”的实验装置,请根据图示回答问题:

(1)由图___和____可知浸入液体中的物体所受浮力的大小跟排开液体的体积有关。
(2)由图____和_____可知物体排开液体体积相同时,浮力大小跟物体种类有关。
(3)当物体完全浸没在水中时,物体上下表面所受压力的差为____N。
题型:探究题难度:中档来源:湖南省模拟题
答案(找作业答案--->>上魔方格)
(1)B,C(2)C ,D(3)3

⑨ 如图所示是研究浮力问题的实验装置,请根据图示回答下列的问题

①a、b两图中,b图中弹簧测力计示数较小,说明了__b中物体受到了一定的浮力专_,a、b两图中弹簧测力属计的示数差等于__b中物体受到的浮力__ 。
②b、c两图中,弹簧测力计的示数不同,说明浸在同一种液体中的物体受到的浮力大小跟___物体浸入的体积即物体排开液体的体积__有关。
③c、d两图中,弹簧测力计的示数不同, 说明物体排开相同体积的液体时,所受浮力大小跟___液体的种类即液体的密度___有关。
④d、e两图中,弹簧测力计的示数相同,说明浸没在同种液体中,所受浮力大小跟____________有关。
应该是跟___物体浸入液体的深度___“无关”

⑩ 还有什么方法可以证明物体在气体中受到浮力

实验证明:
用“锌+稀盐酸”产生氢气的化学反应来证明:在反应容器上方套上一个没有气的气球,放置在天平上,调节天平游码或增减砝码让天平平衡,根据质量守恒定律,生成物和反应物的总质量是不变的,但是会发现天平偏向砝码盘,同时气球胀起,则是生成的密度小于空气的气体氢气在气球中,气球受到到了空气的浮力,让方向与重力相同的合力小于了重力,在天品的读数上体现了出来。

实例证明:
例子一:热气球
热气球利用加热的空气或某些气体比如氢气或氦气的密度低于气球外的空气密度以产生浮力飞行。
例子二:氢气球
气球受自身的重力和空气浮力
自身重力=气球重力+球内氢气重力
空气浮力=空气平均密度*g*气球体积
根据牛顿第二定律:空气浮力-自身重力=ma>0
例子三:飞艇
飞艇由巨大的流线型艇体、位于艇体下面的吊舱、起稳定控制作用的尾面和推进装置组成。艇体的气囊内充以密度比空气小的浮升气体(氢气或氦气)借以产生浮力使飞艇升空。

气体浮力实验
将自制的简易天平密封在玻璃罐头瓶中,通过增大、减小瓶中空气密度的方法,验证了气体对物体产生的浮力与物体体积和气体密度的关系。 液体对浸在其中的物体产生向上的浮力,这一点我们能够感受到,也很容易验证,因为液体的密度较大,产生的浮力也较大,而气体对物体也同样产生向上的浮力,但在通常情况下我们不易感受到,也不易来验证,因为在通常情况下气体的密度很小,对物体产生的浮力也很小,教材中也没有关于这方面的实验,针对这一情况,笔者制作了简易的装置,来验证气体对物体产生的浮力作用。
制作
1)取2个大号玻璃罐头瓶,把瓶盖旋下(密封胶垫不要丢掉)。
2)支架a的制作,用直径为1.0 mm的铁丝加工成图1中a所示的形状,用透明胶带将其粘固在大号罐头瓶中。
3)平衡杆b的制作,用直径为1.0 mm的铁丝,加工成图1中b所示的形状,用锡焊将其垂直焊接在刮脸刀片上,在刀片的一个侧面焊接上一段铁丝,作指针用。
4)用白纸板制作刻度盘,并用透明胶带将其粘固在支架上,如图1中d所示。
5)取1个乒乓球,把棉线的一端用透明胶带粘在乒乓球上;另一端系在平衡杆的一端上,另取1个乒乓球,放在开水中烫软后,用手将其按瘪,用同样的方法将瘪乒乓球系在另一个平衡杆的一端上。
6)再取1个乒乓球,并从中间切开,做成2个盛小物块的吊盘,将其用棉线分别系在2平衡杆的另端。 7)按图1将装置组装好后,在大号玻璃罐头瓶中间位置穿人大号注射针头,并将其焊接在瓶盖上,如图1中c所示,
8)把罐头瓶水平放在桌面上,垫好使其不滚动,在吊盘中放人小物块(小螺母或小铁丝头),使平衡杆平衡,然后在瓶口处涂上少许凡士林油,并旋紧瓶盖,将平衡杆密封在瓶中。
实 验
1)验证气体对物体产生的浮力与气体密度有关 用两用打气简向单个瓶中打气或抽气,当向瓶中打气时,即增大瓶中气体的密度,可观察到随着瓶中气体密度的增大,平衡杆发生倾斜,乒乓球一端逐渐上升(随着气体密度的变化,乒乓球与小物块受到的浮力也发生变化,但乒乓球受到的浮力变化远大于小物块受到的浮力变化),即气体密度增大,对物体的浮力也增大。 当用气筒从瓶中向外抽气时,即减小瓶中气体的密度,可观察到随着瓶中气体密度的减小,平衡杆也发生倾斜,但这次乒乓球一端却逐渐下降,即气体密度减小,对物体的浮力也减小,这说明,气体对物体产生的浮力与气体的密度有关,当物体体积一定时,气体密度大物体受到的浮力大,气体密度小物体受到的浮力小。 2)验证气体对物体产生的浮力与物体的体积有关 用两用气筒通过三通向2个瓶中打气或抽气,也就是说2个瓶中气体密度总是相等的,而2个瓶中,一个是完整球,一个是瘪球,两球体积不等,即在气体密度相等,但物体的体积不等的情况下,来验证气体对物体产生的浮力与物体体积的关系。 当向两瓶中打气时,可观察到完整球比瘪球所在的平衡杆向上倾斜角度大。 当从两瓶中向外抽气时,可观察到,完整球比瘪球所在的平衡杆向下倾斜角度大,这说明,气体对物体产生的浮力与物体的体积有关,当气体密度一定时物体体积大则物体受到的浮力大,物体体积小则物体受到的浮力小。

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