(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) |
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 |
表二(圆柱体乙,高0.08米)
实验 序号 |
h (米) |
F (牛) |
△F (牛) |
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 |
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
1、2、3、4、5与6或8、9、10、11与12
1、2、3、4、5与6或8、9、10、11与12
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:
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
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:
圆柱体在浸入水的过程中,测力计示数的变化量△F与浸入的体积V浸成正比
圆柱体在浸入水的过程中,测力计示数的变化量△F与浸入的体积V浸成正比
.
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
浸入水中的体积相等
浸入水中的体积相等
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 |
V浸(m3) V浸(m3) |
F(N) F(N) |
△F(N) △F(N) |
15 |
不规则物体丙 不规则物体丙 |
∕ |
∕ |
∕ |
16 |
∕ |
∕ |
∕ |
17 |
∕ |
∕ |
∕ |
18 |
不规则物体丁 不规则物体丁 |
∕ |
∕ |
∕ |
19 |
∕ |
∕ |
∕ |
20 |
∕ |
∕ |
∕ |