学生空气浮力实验装置

A. 油滴实验中是否考虑空气的浮力如何解决

油滴实验中是需要考虑空气的浮力，解决：为防止测量过程中丢失油滴，油滴的速度不要太大，尽可能比较小一些，这样虽然比较费时间，但不会出现油滴模糊或者丢失现象。

根据实验原理可知，如果油滴平衡没有调节好，则数据必然是错误的，结果也是错误的。因为油滴的带电量计算公式要求的是平衡时的数据。

因为油滴很微小，所以不同的油滴其大小和质量都有一些差异，导致其粘滞力和重力都会变化，因此需要重新调节平衡才可以确保实验是在平衡条件下进行的。

实验装置

密立根设置了一个均匀电场，方法是将两块金属板以水平方式平行排列，作为两极，两极之间可产生相当大的电位差。金属板上有四个小洞，其中三个是用来将光线射入装置中，另外一个则设有一部显微镜，用以观测实验。喷入平板中的油滴可经由控制电场来改变位置。

以上内容参考：网络-密立根油滴实验

B. 几个同学利用如图1所示的装置，做探究浮力大小与什么因素有关的实验，他们在弹簧测力计下挂一如图1所示的

（1）分析图象BC段，物体在液体中的深度逐渐增加，测力计读数在减小，说明物体在慢慢浸入水中，V_排在逐渐增大，物体受到的浮力也在逐渐增大；
可得出结论：当液体的密度一定时物体所受的浮力大小与浸入的深度有关．
（2）分析图象CD段，物体全部浸没水中，物体在液体中的深度逐渐增加，测力计读数不变，可得出结论：当液体的密度一定时浸没物体所受的浮力大小与浸入的深度无关．
（3）由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，
此时圆柱体在空气中，根据二力平衡条件可知，G=F_示=12N；
从h=7cm开始，弹簧测力计示数不变，说明此时圆柱体已经浸没在水中，对圆柱体受力分析可知，
F_浮=G-F_示=12N-4N=8N．
故答案为：（1）当液体的密度一定时物体所受的浮力大小与浸入的深度有关．
（2）当液体的密度一定时浸没物体所受的浮力大小与浸入的深度无关．
（3）12N；8N．

C. 如图是研究浮力大小的实验装置图，各实验中弹簧测力计示数如表所示．

（1）由b、c所示两实验可知物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大，由此可知：浸在同种液体中的物体所受浮力大小跟物体排开液体的体积有关． （2）由c、d所示两实验可知，物体浸没在水中，物体浸入水的深度不同而物体受到的浮力相同，这说明浸没在同种液体中的物体所受浮力大小跟深度无关． （3）由d、e两实验可知，物体排开液体体积相同而液体密度不同，物体受到的浮力不同，这说明物体排开相同体积的液体时，所受浮力大小根液体密度有关． （4）由图a所示实验可知，物体的重力G=3.8N，由图c所示实验可知，弹簧测力计所示为2N，则物体受到的浮力F 浮 =G-F=3.8N-2N=1.8N，∵F 浮 =ρ 水 gV 排 ， ∴物体的体积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）弹簧测力示数F=G-F 浮 =G-ρ 水 gV 排 ，物体没有完全进入水中时，随物体浸入液体中体积V增大，物体排开液体的体积增大V 排 ，弹簧测力计示数减小，当物体完全进入水中后，物体排开水的体积不变，弹簧测力计示数不变，由此可知，随V增大，F先减小后不变，图C所示图象正确． 故答案为：（1）排开液体的体积；（2）深度；（3）液体密度；（4）1.8；1.8×10 -4 ；（5）C．

D. 过氧化钠是一种淡黄色固体，常用作制氧剂，供人类呼吸之用，某学生为了验证这一实验，以足量的大理石、足

（1）该反应的药品是固体和液体，且不需加热，所以所需装置为固液混合不加热型，所以排除图1；图2中只能制取少量二氧化碳而不能制取大量二氧化碳，所以排除图2，故选图3；
大理石和盐酸的反应是放热反应，盐酸具有挥发性，所以制取的二氧化碳中含有氯化氢气体、水蒸气，氯化氢和碳酸氢钠能反应生成二氧化碳，所以B装置的作用是吸收A装置中产生的盐酸酸雾，除去HCl气体；
二氧化碳和碳酸氢钠不反应，水蒸气能使无水硫酸铜由白色变蓝色，所以C装置内可能出现的现象是白色固体变蓝色；
过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气，氧气能使带火星的木条复燃，检验时，可用带火星的木条放在管口，木条复燃说明收集到的气体为氧气，
故答案为：图3；吸收A装置中产生的盐酸酸雾；变蓝色；带火星的，复燃；
（2）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，若E中石灰水出现轻微白色浑浊，说明未反应的二氧化碳与石灰水反应所致，
故答案为：未反应的二氧化碳与石灰水反应所致；
（3）若D中的3.9g过氧化钠样品接近反应完毕时，所以E中可能会因二氧化碳与石灰水反应而生成较多沉淀，而且E气体的量基本不，则E中液面基本不变；
故答案为：E中石灰水的白色浑浊明显增加，瓶内液面的下降接近停止；
（4）3.9g过氧化钠完全反应生成氧气的体积为v．
2Na₂O₂----O₂
2mol 22.4L

3.9g

78g/mol

V
V=0.56L=560mL＞500mL，所以实际收集到的氧气体积比理论计算值小；
560mL-500mL=60mL；
原因是因样品中含有不与CO₂反应生成气体的杂质，导致生成的氧气的体积偏小；
故答案为：小；60；因样品中含有不与CO₂反应生成气体的杂质；
（5）D装置中过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，其反应方程式为：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂；
故答案为：2Na₂O₂+2CO₂═2Na₂CO₃+O₂．

E. 如图所示，密闭的玻璃罩内放有三个小实验装置：一个充气的气球，一个挂着重物的弹簧测力计，另一个是装满

（1）当不断抽去罩内空气时，罩内压强减小，气球内压强大于外部压强，内气球会膨胀变大；
（2）当不断容抽去罩内空气时，罩内压强减小，物体受浮力减小，而弹簧测力计的示数F_示=G-F_浮，重力不变，所以弹簧测力计的示数要增大；
（3）塑料板受到水向下的压力与向上的大气压力保持平衡，当不断抽去罩内空气时，罩内压强减小，大气压力减小，塑料板会落下来，水会流出来．
故答案为：（1）膨胀；（2）增大；（3）塑料片掉下；水流出；当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中，罩内气压减小．

F. 小明用如图所示的装置探究影响浮力大小的因素

（1）图甲中物体在空气中，弹簧测力计的示数为4N，说明物体的重力G=4N；图丙中物体浸没在浓盐水中，弹簧测力计的示数为1N，则物体浸没在浓盐水中的浮力为4N-1N=3N；
（2）浮力的大小除与液体的密度有关外，还与物体排开的液体体积有关，在乙、丙实验中没有对物体浸入液体中的体积进行控制，导致结论不准确．
故答案为：
（1）4；3；
（2）不对；实验中没有控制物体排开液体的体积相同．

G. 浮力的限制实验要准备哪些材料

材料准备

橡皮泥；体积小的物体，如：回形针、小石头、筛子等；水盆；水。

实验步骤

1把橡皮泥捏成图中小盒子的形状。

2.在盆中倒入水，将捏好的小盒子放在水上。在小盒子上标出水的位置。

3给小盒子上放东西，看看刚才画的线是否低于水面。

产生现象

小盒子装的物品越多，就沉得越深。

原因解答

橡皮泥小盒子中间是凹下去的，并含有空气。当它承载其他物体时，它的形状不变，但是重量增大，自身密度(单位体积内包含的重量)也增大。小盒子所排开的水重量不变时，只要排开的水重量比小盒子的重量大，尽管吃水会更深，小盒子还能浮在水面；当被排开的水的重量比小盒子的重量小时，小盒子就会沉到水里。这个实验表明：放入水中物体的密度也决定着它是否下沉。