Question

8．在“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”的問題時，某興趣小組做了如圖所示的一系列實驗：

（1）從A→B→C的三次實驗中，發(fā)現(xiàn)物體受到的浮力逐漸增大，物體浸沒在水中時受到的浮力是1N．
（2）比較A、B、C三次實驗可知，浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)；
（3）比較A、C、D三次實驗可知，浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)（選填“有關(guān)”或“無關(guān)“）．
（4）比較ADE三次實驗可知，浸沒在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)．
（5）為了使實驗結(jié)論更具有普遍性，應(yīng)B．
A．多次測量取平均值   B．換用其他液體多次實驗
（6）通過實驗數(shù)據(jù)可知濃鹽水的密度1.1×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）從A→B→C的三次實驗中，彈簧測力計的示數(shù)逐漸減小，由F_浮=G-F可得出結(jié)論；由“稱重法”可以測出物體在水中受浮力的大小；
（2）分析圖ABC所示實驗，根據(jù)實驗控制的變量與實驗現(xiàn)象得出結(jié)論；
（3）探究浮力與物體浸沒在液體深度的關(guān)系，應(yīng)控制液體的密度與物體排開液體的體積相同而浸入液體的深度不同，分析圖示實驗答題；
（4）探究浮力與密度的關(guān)系實驗，應(yīng)控制物體排開液體的體積相同而液體密度不同，分析圖示實驗答題；
（5）該實驗為使結(jié)論具有普遍性和代表性，應(yīng)換用不同液體進行實驗；
（6）根據(jù)稱重法求物體浸沒在水和鹽水中的浮力大小，由阿基米德原理，根據(jù)排開液體的體積相同，求鹽水的密度．

解答 解：
（1）從A→B→C的三次實驗中，彈簧測力計的示數(shù)由7.6N→7N，測力計示數(shù)逐漸減小，由F_浮=G-F可知，物體受到的浮力逐漸增大；
由圖AC知：G=8N，F(xiàn)′=7N，物體浸沒在水中時受到的浮力：F_浮=G-F′=8N-7N=1N；
（2）由圖示ABC三次實驗可知，液體的密度不變而物體排開液體的體積不同，物體受到的浮力不同，排開液體體積越大，物體受到的浮力越大，由此可知：浮力的大小與排開液體的體積有關(guān)．
（3）由圖ACD三次實驗可知，液體的密度與物體排開液體的體積均相同，而物體浸沒在液體中的深度不同，物體浸沒時測力計的示數(shù)相同，則物體受到的浮力相同，由此可知：浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)．
（4）由圖ADE所示實驗可知，物體排開液體的體積相同而液體的密度不同，液體密度越大，物體受到的浮力越大，由此可知：浸沒在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)．
（5）為了使實驗結(jié)論更具有普遍性，應(yīng)換用其他的液體，進行多次測量，故選B；
（6）由（1）可知，物體浸沒在水中受到的浮力：F_浮水=1N；
物體浸沒在鹽水中受到的浮力：F_浮鹽=G-F_E=8N-6.9N=1.1N；
因物體浸沒，故排開液體的體積相等，即V_排水=V_排鹽，
所以，根據(jù)F_浮=ρ_液gV_排可得：$\frac{{F}_{浮水}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{浮鹽}}{{ρ}_{鹽水}g}$，
則鹽水的密度：
ρ_鹽水=$\frac{{F}_{浮鹽}}{{F}_{浮水}}$×ρ_水=$\frac{1.1N}{1N}$×1.0×10³kg/m³=1.1×10³kg/m³．
故答案為：
（1）增大；1；（2）物體排開液體的體積；（3）無關(guān)；（4）ADE；（5）B；（6）1.1×10³．

點評 在本實驗中，牽扯到的變量一共有三個，物體排開液體的體積、液體的密度、物體浸沒的深度，因此，在探究過程中，控制變量法的運用至關(guān)重要．同時，我們還應(yīng)明確在這三個因素中，物體浸沒的深度對浮力的大小是沒有影響的．稱重法表達式的運用也在這一實驗的進行中起到了重要的作用，是我們必須熟練掌握的．