Question

【題目】在探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，某小組同學(xué)用如圖所示的裝置，將同一物體分別逐漸浸入到水和酒精中，為了便于操作和準(zhǔn)確收集數(shù)據(jù)，用升降臺(tái)調(diào)節(jié)溢水杯的高度來(lái)控制物體排開(kāi)液體的體積。他們觀(guān)察并記錄了彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)及排開(kāi)液體的體積，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中。

液體種類(lèi)	實(shí)驗(yàn)序號(hào)	物體重力 G物（N）	彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù) F（N）	物體受到浮力F浮（N）	排開(kāi)液體體積 V排（cm3）
水 ρ水＝1.0g/cm3	1	2	1.5		50
	2		1.0	1.0	100
	3		0.5	1.5	150
酒精 ρ酒精＝0.8g/cm3	4	2	1.6	0.4	50
	5		1.2	0.8	100
	6		0.8	1.2	150

（1）分析表中數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)所用物體的重力為_______N，第一次實(shí)驗(yàn)中物體所受的浮力F浮＝_______N。

（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1﹑2和3（或4﹑5和6）可初步得出的結(jié)論：當(dāng)液體的種類(lèi)相同時(shí)，排開(kāi)液體的體積越_______，浸在液體中的物體受到的浮力越大；分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)_______可初步得出的結(jié)論：當(dāng)排開(kāi)液體的體積相同時(shí)，液體密度越大，浸在液體中的物體受到的浮力越大。

（3）請(qǐng)你計(jì)算出第一次實(shí)驗(yàn)中物體排開(kāi)水受到的重力G排＝_______N．通過(guò)比較每次實(shí)驗(yàn)中物體受到的浮力和它排開(kāi)液體的重力的關(guān)系，還可以驗(yàn)證_______原理。

（4）本實(shí)驗(yàn)在探究“浮力的大小與哪些因素”有關(guān)時(shí)，選用了不同液體并進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，其目的是為了_______（選填字母序號(hào)）。

A．尋找普遍規(guī)律 B．取均值減小誤差

（5）實(shí)驗(yàn)中小明同學(xué)觀(guān)察到將同一個(gè)物體浸沒(méi)在密度越大的液體中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越_______。于是他靈機(jī)一動(dòng)在彈簧測(cè)力計(jì)下掛一個(gè)重1.5N的物塊，如圖（甲）；當(dāng)他把物塊浸沒(méi)在水中時(shí)，如圖（乙），彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為0.5N，他就在0.5N處對(duì)應(yīng)標(biāo)上1.0g/cm3的字樣；當(dāng)他把物塊浸沒(méi)在酒精中時(shí)，如圖（丙），應(yīng)該在彈簧測(cè)力計(jì)刻度盤(pán)的_______N處對(duì)應(yīng)標(biāo)上0.8g/cm3的字樣，聰明的他就將此彈簧測(cè)力計(jì)改裝成了一個(gè)能測(cè)液體密度的密度秤。

Answer 1

【答案】2 0.5 大 1、4或者2、5或者3、6 0.5 阿基米德 A 小 0.7

【解析】

（1）由表格可知物體的重力，根據(jù)稱(chēng)重法求出第一次實(shí)驗(yàn)中物體所受的浮力；

（2）①分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2和3（或4、5和6）可知，液體的密度相同，物體浸入液體中的體積不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，根據(jù)稱(chēng)重法求出受到浮力的大小，即可得出結(jié)論；

②物體所受浮力大小與液體的密度和排開(kāi)液體的體積有關(guān)，在探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制排開(kāi)液體的體積不變，改變液體的密度再表格數(shù)據(jù)即可得出答案。

（3）根據(jù)m＝ρV和G＝mg求出物體排開(kāi)水受到的重力，比較排開(kāi)水的重力和受到的浮力即可驗(yàn)證阿基米德原理。

（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的可知多次實(shí)驗(yàn)的目的。

（5）根據(jù)阿基米德原理可知同一個(gè)物體浸沒(méi)在密度越大的液體中所受的浮力越大，根據(jù)稱(chēng)重法可知彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化；根據(jù)阿基米德原理求出，物體在酒精中受到的浮力，根據(jù)稱(chēng)重法求出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為此時(shí)在彈簧測(cè)力計(jì)刻度盤(pán)的位置。

（1）分析表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)所用物體的重力為2N；第一次實(shí)驗(yàn)中物體所受的浮力F浮＝G﹣F′＝2N﹣1.5N＝0.5N；

（2）①分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2和3（或4、5和6）可知，液體的密度相同，物體浸入液體中的體積越大，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越小，即所受的浮力變大；

故可得結(jié)論：當(dāng)液體的種類(lèi)相同時(shí)，排開(kāi)液體的體積越大浸在液體中的物體受到的浮力越大。

②在探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制排開(kāi)液體的體積不變，改變液體的密度；結(jié)合表格可知1、4或者2、5或者3、6符合。

（3）第一次實(shí)驗(yàn)中物體排開(kāi)水受到的重力：

G排＝m排g＝ρV排g＝1.0×103kg/m3×50×10﹣6m3×10N/kg＝0.5N，

因F浮＝G排＝0.5N，所以可以驗(yàn)證阿基米德原理。

（4）在探究“浮力的大小與哪些因素”有關(guān)時(shí)，選用了不同液體并進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)的目的是減小偶然性，使實(shí)驗(yàn)得出的實(shí)驗(yàn)規(guī)律更具有普遍性，所以本實(shí)驗(yàn)的目的是尋找普遍規(guī)律。

（5）根據(jù)F浮＝ρgV排可知，物體浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)水的體積和本身的體積相等，所以將同一個(gè)物體浸沒(méi)在密度越大的液體中時(shí)受到的浮力變大，根據(jù)F浮＝G﹣F′可知彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越��；

當(dāng)他把物塊浸沒(méi)在水中時(shí)，受到的浮力：

F浮＝G﹣F′＝1.5N﹣0.5N＝1N，

根據(jù)阿基米德原理得：

1N＝ρ水gV排﹣﹣﹣﹣﹣①

當(dāng)他把物塊浸沒(méi)在酒精中時(shí)，

F浮酒＝ρ酒gV排﹣﹣﹣﹣﹣②

因兩者排開(kāi)液體的體積相等，

所以，①②兩式相比可得：

F浮酒＝0.8N，

此時(shí)應(yīng)標(biāo)在彈簧測(cè)力計(jì)的1.5N﹣0.8N＝0.7N處。