Question

18．在語文課本上學習了“死海不死”的文章后，小敏想“探究浮力的大小與哪些因素有關”，她提出了如下猜想：
猜想一：可能與液體的密度有關
猜想二：可能與物體排開液體的體積有關
猜想三：可能與物體浸沒在液體中的深度有關
為了驗證上述猜想，她按照圖中字母順序做了如下實驗：

（1）分析比較實驗步驟A、C、D，可以驗證猜想三；分析比較實驗步驟A、B、C，可以驗證猜想二是正確的，并由此聯(lián)想到，輪船的滿載排水量越大（選填“大”或“小”），它的承載能力就越強．
（2）分析圖中題中提供的信息，可知圖E中物體所受的浮力大小為1.2N，計算可知鹽水的密度是1.2×10³kg/m³
（3）實驗中采用了控制變量的研究方法，下列問題的研究中，也用到這種方法的是C．
A、將乒乓球靠近發(fā)聲的音叉，通過乒乓球被彈開顯示音叉在振動
B、在研究磁場時，引入“磁感線”的概念
C、探究電流與電壓、電阻的關系
D、用合力代替同一物體上所受到的幾個力．

Answer 1

分析 （1）應用控制變量法分析圖A、C、D所示實驗與圖A、B、C所示實驗，根據(jù)實驗控制的變量與實驗現(xiàn)象得出實驗結(jié)論，然后分析答題；
（2）物體在鹽水中受到的浮力大小等于在空氣中彈簧測力計的示數(shù)減去浸沒在鹽水中時彈簧測力計的示數(shù)；根據(jù)圖示實驗求出物體在水與鹽水中受到的浮力，然后根據(jù)浮力公式求出鹽水的密度；
（3）當一個物理量跟多個影響因素有關時，我們通常只改變其中的某一個因素，而控制其余的所以因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物影響，這種研究問題的方法叫控制變量法．

解答 解：（1）分析比較實驗步驟A、C、D實驗可知，物體排開水的體積相同而物體浸沒在水中的深度不同，根據(jù)F_浮=G-F可得物體受到的浮力相等，由此可知，物體受到的浮力與物體浸沒在液體的深度無關，由此可知，猜想三是錯誤的；
分析比較實驗步驟A、B、C，實驗可知，物體浸入液體中的體積不同，根據(jù)F_浮=G-F可得物體受到的浮力不同，由此可知，物體受到的浮力與物體浸入液體中的體積有關，由此可知，猜想二是正確的；并由此聯(lián)想到，輪船的滿載排水量越大，它的承載能力就越強；
（2）物體在空氣中時彈簧測力計示數(shù)2.8N，全部浸沒在濃鹽水中時彈簧測力計的示數(shù)為1.6N，因此物體在濃鹽水中所受的浮力為F_浮′=G-G′=2.8N-1.6N=1.2N．
由圖A、C所示實驗可知，物體浸沒在水中受到的浮力：F_浮=2.8N-1.8N=1N，
由圖A、E所示實驗可知，物體浸沒在鹽水中受到的浮力F_浮′=1.2N，
設物體體積為V，由浮力公式：F_浮=ρgV_排，F(xiàn)_浮=ρ_水gV，F(xiàn)_浮′=ρ_鹽水gV，
則鹽水的密度：ρ_鹽水=$\frac{{F}_{浮}′{ρ}_{水}}{{F}_{浮}}$=$\frac{1.2N×1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}{1N}$=1.2×10³kg/m³；
（3）初中物理使用控制變量法研究的物理實驗很多，如：研究影響斜面機械效率大小的因素；電流通過導體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關；故C正確；A將乒乓球靠近發(fā)聲的音叉，通過乒乓球被彈開顯示音叉在振動，是轉(zhuǎn)換法；B在研究磁場時，引入“磁感線”的概念，是建立模型法；D用合力代替同一物體上所受到的幾個力，是等效替代法；故ABD錯誤，故選C．
故答案為：（1）三；二；大；（2）1.2；1.2×10³；（3）控制變量；C．

點評 本題考查了彈簧測力計讀數(shù)、實驗現(xiàn)象分析、求鹽水的密度，應用控制變量法分析圖示實驗、應用浮力公式即可正確解題．