某小组同学研究金属球在水中受到浮力的大小时,提出不同的猜想.猜想Ⅰ:金属球在水中所受的浮力F
浮跟金属球的密度有关;猜想Ⅱ:金属球在水中所受的浮力F
浮跟金属球浸入水中的深度有关.于是他们将半径均为5厘米但密度不同的金属球甲、乙分别挂在测力计下,将其逐步浸入水中进行实验.他们通过测出球心到水面的距离h来表示金属球浸入水中的深度、并读出相应的测力计示数F且计算得出F
浮,实验数据分别见表一、二.
表一 金属球甲
ρ甲=3.0×10
3千克/米
3
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
球心到水面的距离h(厘米) |
5 |
2 |
0 |
2 |
5 |
8 |
测力计示数F(牛) |
15.7 |
14.6 |
13.1 |
11.6 |
10.5 |
10.5 |
金属球所受的浮力F浮(牛) |
0 |
1.1 |
2.6 |
4.1 |
5.2 |
5.2 |
表二 金属球乙
ρ乙=6.0×10
3千克/米
3
实验序号 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
球心到水面的距离h(厘米) |
5 |
2 |
0 |
2 |
5 |
6 |
测力计示数F(牛) |
31.4 |
30.3 |
28.8 |
27.3 |
26.2 |
26.2 |
金属球所受的浮力F浮(牛) |
0 |
1.1 |
2.6 |
4.1 |
5.2 |
5.2 |
①该小组所进行的序号为1、7实验的示意图是如图中的
.(选填“a”或“b”)
②分析比较实验序号2~6或8~12的实验数据及相关条件,可初步得出的结论是:同一金属球浸入水中的深度增加时,所受到水的浮力
.
③分析比较实验序号2和8、3和9、4和10或5和11的实验数据及相关条件,可初步得出的结论是:
.并由此可知,金属球在水中所受的浮力F
浮跟金属球的密度无关.
④他们进一步提出问题:金属球在水中所受最大的浮力跟哪些因素有关?为继续研究,最需要添加的实验器材是:跟甲(或乙)
不同的金属球.(选填“半径”、“密度”或“质量”)