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(2013•静安区一模)为了研究物体浸入液体中测力计示数的情况,某小组同学分别利用体积相等的不同圆柱体甲、乙和水等进行实验.如图所示,他们先将高为0.10米的圆柱体甲挂在测力计
1人问答
问题描述:

(2013•静安区一模)为了研究物体浸入液体中测力计示数的情况,某小组同学分别利用体积相等的不同圆柱体甲、乙和水等进行实验.如图所示,他们先将高为0.10米的圆柱体甲挂在测力计下,逐步改变其下表面在水中的深度h,读出相应的测力计示数F,并将h和F记录在表一中.他们再用高为0.08米的圆柱体乙重复实验,将数据记录在表二中.为进一步研究F和h的关系,他们计算每一次实验时F的变化量△F,并将结果分别记录在表一和表二的后一列中.

表一(圆柱体甲,高0.10米)

实验
序号h
(米)F
(牛)△F
(牛)
1022.00
20.0220.41.6
30.0518.04.0
40.0617.24.8
50.0815.66.4
60.1014.08.0
70.1214.08.0
表二(圆柱体乙,高0.08米)

实验
序号h
(米)F
(牛)△F
(牛)
8026.00
90.0224.02.0
100.0422.04.0
110.0620.06.0
120.0818.08.0
130.1018.08.0
140.1218.08.0
①根据每次实验的记录,分析F和h的关系,可初步得出结论.

(a)分析比较实验序号______等数据中F和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:圆柱体在浸入水的过程中,测力计的示数F随在水中的深度h的增大而减小.

(b)分析比较实验序号6与7或12、13与14等数据中F和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:______.

②小红同学分析比较测力计示数的变化量△F与h的关系时,发现同样要区分圆柱体是否浸没两种情况来描述结论.她思考后,认为若用圆柱体浸入水中的体积V浸来替换h,所得出的结论可避免上述问题,则分析△F与V浸的关系及相关条件,可初步得出的结论是:______.

当小红分析比较表一、二中△F相等时的数据及相关条件,发现:不同的圆柱体浸在水中,当______时,测力计示数变化量△F的大小相等.

③小明同学在分析小红的结论时,提出:“用浸入水中的体积V浸来替代h”需要满足的条件是浸入水中物体的体积V=Sh.那么不规则物体浸入水中,△F与V浸是否存在同样的关系?随后小明进行实验解决该问题.他设计了表三用以记录相关数据,请你完成表三中空缺的栏目.

表三

实验

序号物体__________________

______
15
16

马秀荣回答:
  ①(a)分析比较实验序号1、2、3、4、5与6或8、9、10、11与12中的数据可以看出,圆柱体浸入液体中的深度小于圆柱体的高,即圆柱体没有全部浸入以前,测力计示数F随圆柱体下表面到液面的距离h的增大而减小;   (b)分析比较实验序号6与7或12、13与14中F与h的数据可以看出,圆柱体浸没在水中后,测力计的示数F不再随浸入的深度h的增大而变化.   ②∵V浸=sh,   ∴实验序号1~6中△F与V浸的数据可得:   在圆柱体浸入同种液体的过程中,△F与V浸的比值是一个定值,即△FV
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