㈠ 在探究“浮力大小与物体排开液体的体积有什么关系”的实验中,实验装置如图1所示,实验数据记录如下表.
(1)据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接起来,如图所示:
(2)图象是一条过原点的直线,可知,液体的密度一定,浮力大小与液体排开液体的体积成正比;
(3)实验的次数越多,根据数据分析得出的浮力跟物体排开液体体积的关系越接近实际.
故答案为:(1)见上图;(2)液体的密度一定,浮力大小与液体排开液体的体积成正比;(3)使浮力跟物体排开液体体积的关系更趋近实际.
㈡ 检验浸没在液体中的固体所受的浮力可能跟固体的形状有关的实验的器材和步骤
答:(1)实验器材:烧杯、弹簧测力计、橡皮泥、细线、水.
(2)实验步骤:
a、用细线拴上橡皮泥,悬挂在弹簧测力计下端,使橡皮泥缓慢地完全浸没在水中,读出弹簧测力计示数F 1 ;
b、改变橡皮泥的形状,重复上述步骤,测出弹簧测力计示数F 2 ;
c、比较F 1 与F 2 的大小,如果F 1 =F 2 ,说明浮力大小与物体形状无关,如果F 1 ≠F 2 ,说明浮力大小与形状有关.
㈢ 浮沉子的原理是什么
根据帕斯卡定律,当空气被压缩时,将压强传递给水,水被压入瓶体中,将瓶体中的空气压缩,这时浮沉子里进入一些水,排水体积不变,所受的重力大于它受到的浮力,于是向下沉。松开瓶子,筒内水面上的空气体积增大,压强减小。
浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,此时排水体积增大,浮沉子的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮。浮沉子的浮沉是在外加压强作用下,靠改变它的排水体积来实现的。浮沉子实验形式多样。一般都是通过外部压强的变化,改变浮沉子内部气体的体积,从而达到控制其沉浮的目的。
(3)固体有浮力实验装置扩展阅读
操作前浮沉子能竖直浮在水面,由阿基米德原理可知,此时浮沉子所受的浮力和重力二力平衡。用手挤压瓶子时,大瓶上部被封闭的空气体积减小,在温度不变的情况下,这些气体的压强增大,这增大的压强传递给水,将水压入小瓶中。
浮沉子里进入一些水后,重力增大,大于它受到的浮力,它就会下沉。一旦松手,不挤压瓶子时,大瓶中被封闭的气体恢复到原来的体积,气体的压强减小,而原来小瓶中被封闭的空气就将水从小瓶中压出去。流出一些水后的浮沉子重力减少,小于它受到的浮力,浮沉子就向上浮。
浮沉子实验是演示浮力做功的装置,浮沉子做功是外部能量提供的,做功的大小取决于外部输入的能量,而被浮沉子排开的水做功与外部能量的大小无关,把浮沉子实验放在无重力场的外太空去做,浮沉子不会做功,显然这是两个能量传递系统。
根据浮沉子存在两个能量传递系统的,利用外部能量守恒为技术条件实现了从重力场获取能量,并且是把重力转换为mgh,这是标准的反重力现象。