小玮在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时,猜测:即使在弦张紧程度相同的条件下发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关.于是她想通过实验来探究一下自己的猜想是否正确.下表是她在实验时控制的琴弦条件.
控制因素 编号 |
琴弦的材料 |
琴弦的长度/cm |
琴弦的横截面积/mm2 |
A |
钢 |
20 |
0.3 |
B |
钢 |
20 |
0.7 |
C |
尼龙丝 |
30 |
0.5 |
D |
铜 |
40 |
0.5 |
E |
尼龙丝 |
40 |
0.5 |
(1)如果小玮想探究弦发声的音调与弦的材料的关系,你认为她应该选用表中编号为 的琴弦(只填字母代号).
(2)在上述探究过程中,总要控制某些因素,使它们保持不变,进而寻找出另外一些因素的关系,这种研究方法叫做“控制变量法”.如果选用A、B编号的两种琴弦做实验探究,则控制的变量是琴弦的 和 ,想探究的问题是弦发声的音调与弦的 的关系.
(3)探究过程通常采用下列一些步骤:①实验研究;②分析归纳;③提出问题(或猜想);④得出结论等.你认为小玮要完成本探究的全过程,所采取步骤的合理顺序应该是: (只填写数字代号).
某同学用弹簧测力计提着实心圆柱体浸入两种不同液体中,在这过程中,研究弹簧测力计的示数F与圆柱体下表面离液面的距离h的关系,如图所示。实验过程中记录的实验数据如下表所示。 (已知圆柱体密度大于液体密度,且液体甲的密度ρ甲大于液体乙的密度ρ乙,容器足够深,液体不溢出。)
表:
液体甲 (密度ρ甲) |
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
距离h(厘米) |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
|
测力计的示数F(牛) |
9 |
7.8 |
6.6 |
5.4 |
4.2 |
3 |
1.8 |
1.8 |
|
液体乙 (密度ρ乙) |
实验序号 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
距离h(厘米) |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
|
测力计的示数F(牛) |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
3 |
根据题意和表中记录的实验数据,可以得出:
①圆柱体的重力为 牛。
②分析实验序号2、3、4、5、6(或10、11、12、13、14),测力计的示数F与距离h的关系,可以初步得出: ;进一步分析测力计示数F的变化⊿F与距离h的变化⊿h的关系,⊿F与⊿h的关系是 。
③分析实验序号7、8(或15、16),可以初步得出,当物体浸没在液体中后,增大距离h,测力计的示数F大小 (选填“增大”或“不变”或“减小”)。
④分析实验序号2与10(或3与11,或4与12,或5与13,或6与14)可以初步得出:同一圆柱体浸入不同液体中,当距离h相同时,弹簧测力计的示数F与 有关。
小明同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验.请你根据小明的实验探究回答下列问题.
(1)在C与E两图中,保持了排开液体的体积不变,研究浮力与液体__ ___的关系;根据A与E两图所标的实验数据,可知物体浸没在盐水中所受的浮力为 N.
(2)小明对ABCD四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关.对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而___________,当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度________。(选填“有关”或“无关”)
(3)在小明实验的基础上,根据有关实验数据,可以计算出盐水的密度为_____ kg/m.
为了探究浮力的大小与哪些因素有关,小美同学提出了一些猜想与假设,并进行了一些相关实验。
(1)下列A、B、C、D是小美提出的四个猜想,题中已经写出两个,请写出另外两个。
猜想A:浮力可能与物体浸在液体中的体积有关;
猜想B:浮力可能与物体浸没在液体中的深度有关;
猜想C:浮力可能与液体的__________________有关;
猜想D:浮力可能与物体的__________________有关。
(2)物体在液体中所受浮力可用弹簧测力计测出。小美运用这一知识设计了如图所示的三个实验。回答下列问题:
实验一是想验证浮力的大小与_____________________________的关系;
实验二是想验证浮力的大小与___________________________________的关系;
实验三是想验证浮力的大小与___________________________________的关系;
(3)通过对上述三个实验的分析、归纳,你能得出的实验结论是:
物体在液体中所受浮力的大小跟_________和__________有关,跟物体________无关。
小明和小华利用如下器材探究物体的浮沉条件:
(1)探究石块下沉的条件
①测量石块的重力
用弹簧测力计测出石块的重力
②测量石块受到的浮力
方法一:小明利用量筒测出石块浸没水中排开水的体积,他可用公式 求得浮力;
方法二:小华采用另一方法也测出了石块受到的浮力,其方法是 ;
③通过比较石块的重力和石块受到的浮力,可知物体下沉的条件。
(2) 探究蜡块上浮的条件
①测量蜡块的重力
小明的方案:用弹簧测力计测出蜡块的重力。
小华的方案:用天平测出蜡块的质量,求出重力。
你支持 的方案,理由是 。
②测量蜡块受到的浮力
小明在量筒中放入适量的水,把蜡块放入水中,待静止时测出蜡块排开水的体积,求得浮力。你认为上述操作中存在的问题是 ,正确的方法是 。
为了探究物体的浮沉条件,实验室提供了如下器材:天平、烧杯、金属块、细线、水及其他简单辅助器材.实验步骤如图:(g取10N/kg、ρ蜡<ρ水)
(1)金属块的重力为________牛.
(2)金属块浸没在水中时排开水的体积为______厘米3.
(3)用公式F浮=ρ水gV排计算金属块浸没在水中受到的浮力,大小为_________牛.
(4)比较金属块浸没时浮力和重力大小,可知金属块浸没在水中时会________(填“上浮”、“悬浮”或“下沉”).
(5)用此方案探究蜡块浮沉条件,需改进之处是 .