1. 某项目化学习小组同学制作“浮漂器”,成功地验证了阿基米德定律。

【选材制作】选取溢水杯、泡沫块、托盘和粗铁丝、细铁丝等材料制作成“浮漂器”。“浮漂器”的支撑杆由粗铁丝制成,下托盘由细铁丝制成。

【验证步骤】

①将“浮漂器”置于装有适量水的溢水杯,取一小石块放在上托盘,在支撑杆上标出水位刻度线。

②将小石块改放在下托盘,往上托盘加砝码,同时用空烧杯接收溢出的水,直到水位刻度线与水面相平。

③取下砝码,把烧杯中的水全部倒入上托盘。

【结果分析】由步骤①②得出石块所受浮力F=G砝码 , 由步骤②③得出烧杯中水的重力G=G砝码。因此,F=G , 即石块所受浮力等于其所排开的水受到的重力,从而验证了阿基米德原理。

(1) 泡沫块是制作“浮漂器”的关键要素之一。确定泡沫块高度,应考虑的因素有   。(可多选) A. 支撑杆的高度 B. 托盘的质量 C. 溢水杯的质量 D. 泡沫块的密度 E. 液体的密度
(2) 步骤①中将“浮漂器”置于溢水杯,判断杯中水为“适量”的依据是
(3) 有同学认为,往上托盘“加砝码”的操作存在缺陷,改进方法有(写出一种)。
【考点】
阿基米德原理; 物体的浮沉条件及其应用;
【答案】

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2. 学习了浮力知识后,学校开展自制潜水器比赛。

【产品设计】项目小组利用硬质塑料瓶制作潜水艇,塑料瓶厚度不计,两个舱之间密封不连通,水舱与注射器通过塑料软管相连,移动注射器活塞可以实现潜水器的浮沉,模型如图甲。

【检验产品】如表为该小组制定的自制潜水艇评价量表:

评价指标

优秀

合格

待改进

指标一: 功能仓分区设计

生活舱和水舱独立分开,生活舱不进水且总体积占比2/3 以上

生活舱和水舱独立分开,生活舱不进水, 但生活舱较小

生活舱和水舱没有独立分开

指标二: 浮沉情况

水舱空气体积精准度控制一般, 基本能实现沉浮

浮沉控制不准确或不能实现沉浮

指标三: 成品外形

成品简洁美观

成品较复杂美观度一般

成品复杂不美观

(1) 请在上面表格指标二中填入“优秀”的相应评价内容 
(2) 如图乙所示,为使潜水艇完成从 B 到A 的上浮过程,小组同学的操作是(填“向外拉动”或“向内推动”)注射器活塞,从而排出水舱内的水,实现上浮。
(3) 图乙中潜水艇从A 到B下沉的过程中,其受到浮力的变化情况是
(4) 小组同学设计了右表所示的四种工作舱和水舱体积比的方案。已知该小组同学采用的材料总质量0.7kg,体积1000cm3 , 最终他们根据设计要求并通过计算选择方案(填序号)进行实施。

方案

生活舱总体积/cm3

水舱体积/cm3

1

720

280

2

700

300

3

680

320

4

650

350

实验探究题 困难