(2014•江西模拟)“远征号”潜水艇下沉了还能浮起来,某物理兴趣小组的同学对此问题进行了以下探究

(2014•江西模拟)“远征号”潜水艇下沉了还能浮起来,某物理兴趣小组的同学对此问题进行了以下探究
【提出问题】“远征号”潜水艇在执行任务时是如何实现上浮和下沉的?
【进行猜想】物体的浮沉取决于物体的重力与所受浮力的大小.
【实验器材】一个小玻璃空药瓶、干抹布、橡皮筋、细线、烧杯、水、刻度尺、薄膜塑料袋、餐巾纸.
【进行实验】
(1)把部分水装入小玻璃空药瓶(简称小瓶)中,旋紧瓶盖,放入水中,观察到小瓶下沉;捞出后用餐巾纸擦干小瓶,用细线系着挂在橡皮筋下(如图甲所示),并用刻度尺量得橡皮筋的长度为L1
(2)将该小瓶浸没在装满水的烧杯中,用薄膜塑料袋收集从烧杯中溢出的水,再将其挂在同一橡皮筋下,用刻度尺量出此时橡皮筋的长度为L2;此时L1>L2,说明装有部分水的小瓶的重力______(填“大于”“小于”或“等于”)它受到的浮力,小瓶会下沉.
(3)倒出小瓶中的水,用餐巾纸擦干小瓶,旋紧瓶盖,将小瓶浸没水中,放手后,观察到小瓶上浮;捞出小瓶,用餐巾纸擦干,将其挂在同一橡皮筋下,用刻度尺量出此时橡皮筋的长度为L2;此时应通过比较L2和______的长短,就能比较小瓶受到的重力与其所受浮力的大小,于是,知道物体上浮的条件.
(4)在小瓶上浮露出水面前的过程中,它受到的浮力将______(填“变大”“变小”或“不变”).
(5)改变小瓶中水的多少,重复上面的实验.
【实验结论】
如图乙所示的潜水艇结构模型和实验所用的小药瓶实现浮沉的共同之处,都是靠改变______来实现浮沉的.
shenlongniao 1年前 已收到1个回答 举报

realreachard 花朵

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解题思路:(2)根据浮沉条件进行重力大于浮力下沉;重力等于浮力悬浮;重力小于浮力上浮;
(3)与(2)相比,两种情况下排开水的体积相等,受到的浮力相等,根据情况分析可得;
(4)根据阿基米德原理FgV进行分析;
潜水艇的工作原理:通过改变自身的重力改变重力与浮力的大小关系,实现浮沉.

(2)将空药瓶挂在橡皮筋下,橡皮筋的长度为L1,将溢出的水挂在橡皮筋下,橡皮筋的长度为L2,根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于排开的水受到的重力,L1>L2,说明小瓶的重力大于它受到的浮力;
(3)由(2)分析知,要比较此时浮力与重力的大小,应比较L2与L1的关系;
(4)在小瓶上浮露出水面前的过程中,排开水的体积不变,根据FgV,可知其所受浮力不变.
潜水艇和此实验所用的小药瓶都是通过改变自身的重力改变重力与浮力的大小关系,实现浮沉的.
故答案为:(2)大于;(3)L1;(4)不变;自身的重力.

点评:
本题考点: 控制变量法与探究性实验方案.

考点点评: 此题是探究物体浮沉条件的实验,物体的浮沉取决于物体的重力与所受浮力的关系,此题考查了阿基米德原理的应用,同时要掌握此题中反映重力和浮力大小的方式.

1年前

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