问题补充:
如图,为了探究“浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力”的关系,某同学进行了实验:
(1)图中示意了四个实验步骤,合理的实验顺序应该是______.
(2)从图中实验数据可知,合金块所受的重力G块=______N;
浸没于水中时所受到的浮力F浮=______N;
排开水所受的重力G排=______N;
结合本次实验的目的,根据上述数据可以得出结论:F浮=______(根据上述已给出的物理量符号写出浮力的关系式).
(3)图乙中,若浸没在水中的合金块匀速向下运动(不碰溢水杯),合金块所受的浮力______
(填“变大”、“不变”或“变小”)
(4)小明认为:浮力的大小应该和物体所浸入液体的密度有关.他通过第(2)步结论的关系式,推导出浮力大小与液体密度的关系式.请你写出推导过程.(直接写出关系式不给分)
答案:
解:(1)合理的实验顺序是:甲、测出实心合金块所受的重力;
丁、测出空桶所受的重力;
乙、把合金块浸没在装满水的溢水杯中,测出合金块所受的浮力,收集合金块排开的水;
丙、测出桶和排开的水所受的重力.
(2)由图甲可知,合金的重力:G块=2N;
由图乙可知,弹簧测力计的示数为:F示数=1.6N,
合金块受到的浮力:F浮=G块-F示数=2.0N-1.6N=0.4N;
图丙和丁可知,弹簧测力计的示数分别为:G桶和水=1N,G空桶=0.6N;
排开水的重力:G排=G桶和水-G空桶=1.0N-0.6N=0.4N,
再结合阿基米德原理可知,浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体所受的重力,即F浮=G排;
(3)由阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可知,浮力大小只与液体的密度和排开液体的体积有关.当合金块浸没在水中时,不论是向下匀速运动还是向上匀速运动,只要始终是没入水中,则V排一定,所受浮力不变;
(4)∵F浮=G排、G=mg以及ρ=
∴F浮=G排=m液g=ρ液gV排,显然浮力与液体的密度和排开液体的体积有关.
故
如图 为了探究“浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力”的关系 某同学进行了实验:(1)图中示意了四个实验步骤 合理的实验顺序应该是______.(2)从图