Question

9．如圖所示是小明探究“影響浮力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程及有關(guān)數(shù)據(jù)，已知ρ_水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg．

（1）由圖②、③、④所示實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：液體密度相同，物體排開(kāi)液體的體積越大，所受浮力越大．
（2）由圖④⑤所示實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：物體浸沒(méi)在液體中時(shí)，所受浮力的大小與深度無(wú)關(guān)．
（3）小明由圖③、⑦所示實(shí)驗(yàn)，得出物體受到的浮力大小與液體的密度有關(guān)的結(jié)論，他的分析過(guò)程是錯(cuò)誤（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的．
（4）把物體從彈簧測(cè)力計(jì)取下，放入裝有某種液體的燒杯中如圖⑧所示，物體恰好處于懸浮狀態(tài)，那么這種液體的密度為6.25×10³kg/m³
（5）第⑥圖中物體所受的浮力是0.8N．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)控制變量法，掌握影響浮力大小的因素，判斷兩圖中改變的量和不變的量，得出浮力的大小與排開(kāi)液體的關(guān)系；
（2）根據(jù)F_浮=G-F_拉求出物體浸沒(méi)在水中時(shí)受的浮力，物體全部浸沒(méi)在水中時(shí)浮力大小和深度無(wú)關(guān)；
（3）浮力的大小與液體的密度和排開(kāi)液體的體積有關(guān)，在得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)，要注意是否是在控制其他變量的情況下，研究了浮力與液體密度的關(guān)系；
（4）根據(jù)F_浮=G-F計(jì)算出在水中受到的浮力，根據(jù)V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$計(jì)算出物體的體積，根據(jù)ρ=$\frac{G}{gV}$計(jì)算出物體的密度，根據(jù)物體在液體中懸浮，故物體密度就是液體的密度；
（5）根據(jù)F_浮=G-F_拉求出物體浸沒(méi)在水中時(shí)受的浮力．

解答 解：（1）由圖②、③、④所示實(shí)驗(yàn)可知，液體的密度相同，排開(kāi)液體的體積不同，物體所受的浮力大小不同，所以得出的結(jié)論是：在液體密度相同時(shí)，物體所受浮力的大小與排開(kāi)液體的體積有關(guān)；
（2）物體浸沒(méi)在液體中，探究和深度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該控制液體密度、排開(kāi)液體體積相同，深度不同，符合要求的是④⑤兩圖；
（3）浮力的大小除與液體的密度有關(guān)外，還與物體排開(kāi)的液體體積有關(guān)，在③、⑦實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有對(duì)物體排開(kāi)液體的體積進(jìn)行控制，導(dǎo)致結(jié)論不準(zhǔn)確；
（4）由①④知，浸沒(méi)在水中時(shí)的浮力F_浮=5N-4.2N=0.8N；
由F_浮=ρ_水gV_排得：
物體的體積V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.8N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.8×10^-4m³，
把物體從彈簧測(cè)力計(jì)取下，放入裝有某種液體的燒杯中如圖⑧所示，物體恰好處于懸浮狀態(tài)，物體的密度等于液體的密度，
液體的密度ρ_液=ρ_物=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{G}{g}}{{V}_{排}}$=$\frac{G}{g{V}_{排}}$=$\frac{5N}{10N/kg×0.8×1{0}^{3}{m}^{3}}$=6.25×10³kg/m³．
（5）由①⑤兩圖可以讀出，物體重力G=5N，物體全部浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F_拉=4.2N，
物體全部浸沒(méi)在水中時(shí)的浮力F_浮=G-F_拉=5N-4.2N=0.8N，
⑥圖中物體接觸到燒杯底拉力減小，但因?yàn)橐后w密度、排開(kāi)液體體積不變，物體受到浮力不變，還是0.8N．
故答案為：（1）液體密度相同，物體排開(kāi)液體的體積越大，所受浮力越大；
（2）④⑤；（3）錯(cuò)誤；（4）6.25×10³；（5）0.8．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究浮力大小的實(shí)驗(yàn)，涉及到影響浮力大小的因素、稱(chēng)重法求浮力等，要注意控制變量法的應(yīng)用，分析問(wèn)題時(shí)找準(zhǔn)什么量在變，什么量不變．