Question

20．在探究“浮力的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，班級(jí)的“物理小博士”為同學(xué)們做了如圖所示的一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中的銅塊與鋁塊體積相同．

（1）比較①③④三次實(shí)驗(yàn)是為了探究浮力的大小與排開(kāi)液體體積有關(guān)．
（2）分析①④⑤實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（填序號(hào)），可知浮力的大小與物體浸入液體內(nèi)的深度無(wú)關(guān)．
（3）比較①④⑦實(shí)驗(yàn)（填序號(hào)），可探究浮力的大小與液體密度的有關(guān)．

Answer 1

分析 探究的是影響浮力大小的因素這一問(wèn)題，關(guān)鍵要利用控制變量法；先分別找到這5個(gè)圖之間的區(qū)別；
（1）③④中排開(kāi)液體的體積的關(guān)系，液體密度相同，所以探究的因素是浮力的大小與排開(kāi)液體的體積的關(guān)系；
（2）為了探究浮力的大小跟浸在液體中的深度的關(guān)系，應(yīng)控制物體浸入液體的密度不變，改變物體浸入的深度，比較浮力變化；
（3）探究的因素是浮力的大小與液體密度的關(guān)系，控制的變量應(yīng)該是物體浸在液體中的體積和浸沒(méi)的深度，改變液體密度，比較浮力變化．

解答 解：（1）圖③和圖④中液體密度相同，區(qū)別是物體排開(kāi)液體的體積不同，可以用來(lái)比較浮力的大小與排開(kāi)液體的體積的關(guān)系，由圖①和圖③可知，圖中③銅塊的浮力F₁=9N-8.5N=0.5N；由圖①和圖④可知，圖④中銅塊的浮力F₂=9N-8N=1N；
通過(guò)比較①③④三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，物體排開(kāi)液體的體積不同，浮力的大小不同，所以比較①③④三次實(shí)驗(yàn)是為了探究浮力的大小與排開(kāi)液體的體積有關(guān)．
（2）探究浮力的大小與物體浸入液體內(nèi)的深度的關(guān)系，應(yīng)控制液體密度、排開(kāi)液體的體積相同，改變浸沒(méi)深度，則④⑤符合；
由圖①和圖④可知，圖④中銅塊的浮力F₂=9N-8N=1N；由圖①和圖⑤可知，圖⑤中銅塊的浮力F₃=9N-8N=1N；則探究結(jié)果是：浮力的大小與浸沒(méi)深度無(wú)關(guān)．
（3）探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系，應(yīng)控制排開(kāi)液體的體積相同，浸沒(méi)深度相同，改變液體的密度，
則④⑦符合；
由圖①和圖④可知，圖④中銅塊的浮力F₂=9N-8N=1N；由圖①和圖⑦可知，圖⑦中銅塊的浮力F₄=9N-7.8N=1.2N；則探究結(jié)果是：浮力的大小與液體的密度有關(guān)．
故答案為：（1）排開(kāi)液體體積；（2）④⑤；（3）④⑦．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究影響浮力大小的因素和控制變量法的應(yīng)用．在分析問(wèn)題時(shí)，要明確哪些量是相同的，哪些量是變化的或不同的，正是這些變化的或不同的量導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不同