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4.在“探究物体沉浮的条件”时,小明和小华作了如下猜想:
猜想1:物体所受浮力大于其重力时,物体上浮;
猜想2:物体所受浮力小于其重力时,物体下沉.
他俩找来了以下器材:弹簧测力计、量筒、水、烧杯、小瓶、一堆细沙.
(1)在验证猜想是否正确时,他们必须测出的两个物理量是浮力和重力,然后进行比较;
(2)实验中,小华提醒小明,要在量筒中装入适量的水,你认为“适量”的标准是:①要能浸没小瓶(因为要使得小瓶下沉);②浸没后的水面不能超过量筒的最大刻度.
(3)从实验器材上看,他俩选用了细沙,你认为选用细沙的目的是通过添加或减少细沙,改变小瓶和细沙的总重,使其能在水中下沉或上浮;
(4)就小瓶在水中上浮而言,请说出一种测量小瓶在水面下上浮至水面漂浮时所受浮力的方法.

分析 “探究物体沉浮的条件”实验需要测出物体的重力与物体受到的浮力,可以改变装入小瓶中沙的多少改变小瓶的重力,测出小瓶受到的浮力,然后根据小瓶的浮沉情况与重力和浮力的关系分析答题.

解答 解:(1)在“探究物体沉浮的条件”时需要测出:小瓶受到的浮力和重力;
(2)在量筒中装入适量的水的标准是:①要能浸没小瓶(因为要使得小瓶下沉);②浸没后的水面不能超过量筒的最大刻度.
(3)通过添加或减少细沙,改变小瓶和细沙的总重,使其能在水中下沉或上浮,所以选择用细沙做实验.
(4)测量上浮过程的浮力,上浮过程中,小瓶仍然是浸没的,可以先测量适量水的体积V1,然后使得该小瓶在水中上浮,测出小瓶和水的总体积V2,排开水的体积V=V2-V1,小瓶受到的浮力Fg(V2-V1).
故答案为:(1)浮力;重力;
(2)①要能浸没小瓶(因为要使得小瓶下沉);②浸没后的水面不能超过量筒的最大刻度.
(3)通过添加或减少细沙,改变小瓶和细沙的总重,使其能在水中下沉或上浮;
(4)先测量适量水的体积V1,然后使得该小瓶在水中上浮,测出小瓶和水的总体积V2,排开水的体积V=V2-V1,小瓶受到的浮力Fg(V2-V1).

点评 本题考查了实验设计,知道实验原理是正确解题的前提与关键,实验设计题对学生来说有一定的难度,要加强训练.

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