(2012?赣州二模)刚刚学习完有关浮力的知识,小明同学通过网络了解到“远征号”潜水艇在东海执行任务时是潜行在海水中,执行完任务回到长江后又会浮出水面.小明同学想:潜水艇的下潜和上浮应满足什么条件呢?于是,他找来如图1所示器材,进行了如下探究:
(1)探究物体上浮的条件
A.在量筒中注入适量水,读出量筒中水的体积V
1;
B.将适量小螺丝钉放入塑料瓶中,旋紧瓶盖,放入水中,使塑料瓶能够漂浮在水面上,读出此时水面刻度V
2;
C.取出塑料瓶,擦干净水,用弹簧测力计测出塑料瓶和小螺丝钉的总重力G;
D.根据
阿基米德
阿基米德
原理可求得塑料瓶受到的浮力F
浮=
ρ水g(V2-V1)
ρ水g(V2-V1)
(用已知的物理量和直接测量的物理量表示).
E.分析比较
浮力和重力
浮力和重力
的大小关系即可得出物体上浮的条件.
(2)探究物体下沉的条件
A.取出塑料瓶,向塑料瓶中继续添加小螺丝钉,直至旋紧瓶盖放入水中后,可观察到塑料瓶下沉;
B.取出塑料瓶,用抹布擦干净水,将其挂在弹簧测力计下,如图2(a)所示,测出其重力G为
2.4
2.4
N;
C.将塑料瓶浸没水中,此时弹簧测力计的示数如图2(b)所示,则塑料瓶受到的浮力F
浮为
0.6
0.6
N;
D.分析比较数据可得出物体下沉的条件是
F浮<G
F浮<G
.
探究讨论:(1)小塑料瓶本身就能浮在水面,而小明在探究物体上浮条件时,却向塑料瓶中放入了适量的小螺丝钉,他这样做的好处是
可以增大小塑料瓶的重力以减小误差
可以增大小塑料瓶的重力以减小误差
.
(2)小明在探究物体上浮的条件时存在的问题是
小塑料瓶没有浸没在水中
小塑料瓶没有浸没在水中
.