Question

14．如圖所示小明用彈簧測(cè)力計(jì)、圓柱體，分別裝有一定量的水和鹽水的3個(gè)相同的圓柱形容器，探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)．
（1）分析圖甲、乙、丙，說(shuō)明物體所受浮力的大小與排開(kāi)液體的體積有關(guān)．
（2）可選用丙丁兩圖來(lái)研究浮力大小與液體密度是否有關(guān)．
（3）根據(jù)圖示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出鹽水的密度是1.25×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）（2）根據(jù)稱(chēng)重法測(cè)浮力，F(xiàn)_浮=G-F_示，比較測(cè)力計(jì)示數(shù)，可判斷所受浮力大��；
物體在液體中受到的浮力大小與排開(kāi)液體的密度和體積有關(guān)，研究浮力大小與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，要控制另一個(gè)因素不變，根據(jù)圖中分析回答；
（3）根據(jù)稱(chēng)重法測(cè)浮力，F(xiàn)_浮=G-F_示，分別求出物體浸沒(méi)在水中和鹽水中所受的浮力大小，因排開(kāi)液體的體積不變，根據(jù)根據(jù)阿基米德原理求出鹽水的密度．

解答 解：（1）根據(jù)稱(chēng)重法測(cè)浮力，F(xiàn)_浮=G-F_示，分析圖甲、乙、丙可知，物體排開(kāi)液體的體積相同，而排開(kāi)液體的體積不同，因乙丙中測(cè)力計(jì)示數(shù)不同，故受到的浮力不同，說(shuō)明物體所受浮力的大小與排開(kāi)液體的體積有關(guān)．
（2）研究浮力大小與液體密度是否有關(guān)，應(yīng)控制排開(kāi)液體的體積相同，改變排開(kāi)液體的密度，故可選用丙丁兩圖來(lái)研究浮力大小與液體密度是否有關(guān)．
（3）由甲丙兩圖，根據(jù)稱(chēng)重法測(cè)浮力，物體在水中受到的浮力：
F_浮=G-F_示=10N-6N=4N，
根據(jù)阿基米德原理，F(xiàn)_浮=ρ_水gV_排，
V_物=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{4N}{{ρ}_{水}g}$----①；
浸沒(méi)在鹽水中時(shí)受到的浮力：
F′_浮=G-F′_示=10N-5N=5N，
根據(jù)阿基米德原理，F(xiàn)′_浮=ρ_鹽水gV_排，
V_物=V_排=$\frac{{F′}_{浮}}{{ρ}_{鹽水}g}$=$\frac{5N}{{ρ}_{鹽水}g}$----②；
由①②得：ρ_鹽水=$\frac{5}{4}$ρ_水=$\frac{5}{4}$×1×10³kg/m³=1.25×10³kg/m³．
故答案為：（1）排開(kāi)液體的體積；（2）丙、��；（3）1.25×10³．

點(diǎn)評(píng) 本題探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)，考查稱(chēng)重法測(cè)浮力及控制變量法和阿基米德原理的運(yùn)用．