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学习了压强与浮力的知识后,小明产生了浓厚的探究兴趣.(1)他先取了一空塑料瓶分别在瓶底、瓶侧壁的不同高度处扎有三个小孔,把它放在水槽中如图1甲所示,然后又设法在塑料瓶内
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学习了压强与浮力的知识后,小明产生了浓厚的探究兴趣.
(1)他先取了一空塑料瓶分别在瓶底、瓶侧壁的不同高度处扎有三个小孔,把它放在水槽中如图1甲所示,然后又设法在塑料瓶内装有浓盐水(ρ盐水>ρ水),再度把它放在水槽中,如图1乙所示.请仔细观察经各小孔射出的液体的路径,然后归纳得出初步结论:
①由甲可知:___;
②由乙可知:___.
(2)小明热爱环保,注意到中央电视台报道的利用废弃的煤石灰粉制作节能、环保免烧砖,可广泛用于建筑业,于是进行了如下探究:
他利用如图所示的装置较精确地测出免烧砖的密度.此装置中部是一密封空气圆筒,圆筒下端挂着一个小篮,圆筒上的有一根刻有标志线的竖直杆,杆顶有一小盘.下面挂较重的小篮,在水中能保持直立漂浮.于是他进行了如下操作:
①从免烧砖上取一小块,用质量和厚度均可忽略的透明胶带密封好,并将其放在盘内,结果竖直杆的标志线恰好与水面相平如图2甲所示;
②取出小砖块,在盘内逐渐加砝码,使竖直杆的标志线也与水面线平如图2乙所示,记下砝码的质量m1=95g;
③拿掉盘中的全部砝码,将小砖块放于篮内,再在盘内加砝码使标志线恢复到与水面相平如图2丙所示,记下盘内砝码的质量m2=50g;则小砖块的质量为___g,体积为___cm3,免烧砖的密度为___kg/m3.
【拓展】所示装置置于水中,利用砝码可制作成测量物质密度的仪器,通常物质密度等于___(含m1、m2的表达式).
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(1)他先取了一空塑料瓶分别在瓶底、瓶侧壁的不同高度处扎有三个小孔,把它放在水槽中如图1甲所示,然后又设法在塑料瓶内装有浓盐水(ρ盐水>ρ水),再度把它放在水槽中,如图1乙所示.请仔细观察经各小孔射出的液体的路径,然后归纳得出初步结论:
①由甲可知:___;
②由乙可知:___.
(2)小明热爱环保,注意到中央电视台报道的利用废弃的煤石灰粉制作节能、环保免烧砖,可广泛用于建筑业,于是进行了如下探究:
他利用如图所示的装置较精确地测出免烧砖的密度.此装置中部是一密封空气圆筒,圆筒下端挂着一个小篮,圆筒上的有一根刻有标志线的竖直杆,杆顶有一小盘.下面挂较重的小篮,在水中能保持直立漂浮.于是他进行了如下操作:
①从免烧砖上取一小块,用质量和厚度均可忽略的透明胶带密封好,并将其放在盘内,结果竖直杆的标志线恰好与水面相平如图2甲所示;
②取出小砖块,在盘内逐渐加砝码,使竖直杆的标志线也与水面线平如图2乙所示,记下砝码的质量m1=95g;
③拿掉盘中的全部砝码,将小砖块放于篮内,再在盘内加砝码使标志线恢复到与水面相平如图2丙所示,记下盘内砝码的质量m2=50g;则小砖块的质量为___g,体积为___cm3,免烧砖的密度为___kg/m3.
【拓展】所示装置置于水中,利用砝码可制作成测量物质密度的仪器,通常物质密度等于___(含m1、m2的表达式).
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▼优质解答
答案和解析
(1)图(a)中均有水经小孔射入瓶内,说明液体内部向各个方向都有压强,两侧深度不同,水射入的远近不同,说明液体压强随深度增大而增大;
图(b)同一个小孔处,瓶内外的液体深度相同,但瓶内盐水经小孔射出,流入水中,说明相同深度,液体的密度越大液体内部压强越大.
(2)加入95g的砝码,竖直杆的标志线位置与原来相同,说明砝码的质量与小砖块的质量相等,
则小砖块的质量m=m1=95g;
将小块砖放于篮内,由于砖块受到浮力的作用,由题意知小砖块所受浮力的大小等于50g砝码所受的重力;
则F浮=m2g=50×10-3kg×10N/kg=0.5N;
由F浮=ρ液gV排得,小砖块的体积:
V=V排=
=
=5×10-5m3=50cm3;
则免烧砖的密度:ρ=
=
=1.9×103kg/m3.
拓展:由(2)可知,物质的密度:ρ=
=
=
=
ρ水.
故答案为:(1)①液体内部各个方向上都有压强,且压强随深度增大而增大;
②相同深度,液体密度越大液体内部压强越大;
(2)95;50;1.9×103;
ρ水.
图(b)同一个小孔处,瓶内外的液体深度相同,但瓶内盐水经小孔射出,流入水中,说明相同深度,液体的密度越大液体内部压强越大.
(2)加入95g的砝码,竖直杆的标志线位置与原来相同,说明砝码的质量与小砖块的质量相等,
则小砖块的质量m=m1=95g;
将小块砖放于篮内,由于砖块受到浮力的作用,由题意知小砖块所受浮力的大小等于50g砝码所受的重力;
则F浮=m2g=50×10-3kg×10N/kg=0.5N;
由F浮=ρ液gV排得,小砖块的体积:
V=V排=
F浮 |
ρ水g |
0.5N |
103kg/m3×10N/kg |
则免烧砖的密度:ρ=
m |
v |
0.095kg |
5×10-5m3 |
拓展:由(2)可知,物质的密度:ρ=
m |
v |
m1 | ||
|
m1 | ||
|
m1 |
m2 |
故答案为:(1)①液体内部各个方向上都有压强,且压强随深度增大而增大;
②相同深度,液体密度越大液体内部压强越大;
(2)95;50;1.9×103;
m1 |
m2 |
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