物塊放入盛有水的容器中,水對容器底部的壓力會增大。為了研究放入物塊前后,水對容器底部壓力增加量ΔF的情況,小楊選用了五個重力G均為3牛的柱形物塊,分別將物塊放入盛有等質(zhì)量水的相同柱形容器中,待到物塊靜止后,將實驗數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄在表中。
序號 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
物塊體積V (米3) |
1.0×10-4 |
1.5×10-4 |
2.0×10-4 |
2.5×10-4 |
4.0×10-4 |
壓力增加量ΔF (牛) |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.0 |
3.0 |
現(xiàn)象 |
|
①觀察序號1~3中的實驗現(xiàn)象并比較ΔF與V的關(guān)系,可得初步結(jié)論:當物塊浸沒在水中時,
ΔF與V成正比
ΔF與V成正比
。
②觀察序號1或2或3或4中的實驗現(xiàn)象并比較ΔF與G的大小關(guān)系,可得初步結(jié)論:當
ΔF小于G
ΔF小于G
時,物塊沉底。
③觀察序號1~4中的實驗數(shù)據(jù)及現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn):ΔF與物塊排開水的體積有關(guān),物塊排開水的體積越
大
大
,ΔF越
大
大
。
④進一步分析序號5中的實驗現(xiàn)象并比較ΔF與G的大小關(guān)系,發(fā)現(xiàn):當物塊漂浮時,
ΔF=G
ΔF=G
。請根據(jù)所學的壓強、浮力知識,簡述上述結(jié)論的原因:
ΔF=Δp水S=ρ水gΔhS;由于容器形狀為柱形,V排=ΔhS,所以ΔF=ρ水gV排=F浮;又因為漂浮,所以ΔF=F浮=G
ΔF=Δp水S=ρ水gΔhS;由于容器形狀為柱形,V排=ΔhS,所以ΔF=ρ水gV排=F浮;又因為漂浮,所以ΔF=F浮=G
。