(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1 | 0 | 22.0 | 0 |
2 | 0.02 | 20.4 | 1.6 |
3 | 0.05 | 18.0 | 4.0 |
4 | 0.06 | 17.2 | 4.8 |
5 | 0.08 | 15.6 | 6.4 |
6 | 0.10 | 14.0 | 8.0 |
7 | 0.12 | 14.0 | 8.0 |
8 | 0 | 26.0 | 0 |
9 | 0.02 | 24.0 | 2.0 |
10 | 0.04 | 22.0 | 4.0 |
11 | 0.06 | 20.0 | 6.0 |
12 | 0.08 | 18.0 | 8.0 |
13 | 0.10 | 18.0 | 8.0 |
14 | 0.12 | 18.0 | 8.0 |
(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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