Question

【題目】在探究“浮力大小與哪些因素有關”的實驗中，某小組同學用如圖所示的裝置，將同一物體分別逐漸浸入到水和酒精中，為了便于操作和準確收集數據，用升降臺調節溢水杯的高度來控制物體排開液體的體積．
他們觀察并記錄了彈簧測力計的示數及排開液體的體積．實驗數據記錄在下表中．

液體種類	實驗序號	物體重力 G物（N）	彈簧測力計示數F（N）	物體受到浮力F浮（N）	排開液體體積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）分析表中數據，第一次實驗中物體所受的浮力F浮=N．
（2）分析比較實驗序號1、2和3（或4、5和6）可初步得出結論：當液體的種類相同時，排開液體的體積越 ， 浸在液體中的物體受到的浮力越大；分析比較實驗序號可初步得出結論：當排開液體的體積相同時，液體的密度越大，浸在液體中的物體受到的浮力越大．
（3）請你計算出第一次實驗中物體排開水受到的重力G排=N．通過比較每次實驗中物體受到的浮力和它排開液體的重力的關系，還可以驗證原理．
（4）實驗中細心的小明同學觀察到將同一個物體浸沒在密度越大的液體中時，彈簧測力計的示數越 ． 于是他靈機一動在彈簧測力計下掛一個重1.5N的物塊，如圖甲所示．當他把物塊浸沒在水中時，如圖乙所示，彈簧測力計的讀數為0.5N，他就在0.5N處對應標上1.0g/cm3的字樣；當他把物塊浸沒在酒精中時，如圖丙所示，應該在彈簧測力計刻度盤的N處對應標上0.8g/cm3字樣，聰明的他就將圖甲所示裝置改裝成了一個能測液體密度的密度秤．

Answer 1

【答案】
（1）0.5
（2）大；1、4（2、5或3、6）
（3）0.5；阿基米德
（4）小；0.7
【解析】解：（1）由表格數據可知，第一次實驗中，物體重力G物=2N； 根據稱量法測浮力，第一次實驗中物體所受的浮力F浮=G物﹣F1=2N﹣1.5N=0.5N．（2）在實驗序號1、2和3（或4、5和6）中，液體密度相同，排開液體的體積越大，物體受到的浮力越大．
運用控制變量法，探究浮力與液體密度關系時，應控制排開液體的體積相同，改變液體密度，由表格數據可知，應選擇1、4（或2、5或3、6）進行探究．（3）由表格數據可知中，第一次實驗中物體排開水的體積為50cm3 ，
所以物體排開水的重力：G排=m排g=ρV排g=1.0×103kg/m3×50×10﹣6m3×10N/kg=0.5N，
因為F浮=G排=0.5N，所以可以驗證阿基米德原理．（4）根據F浮=ρgV排可知，物體浸沒時排開水的體積和本身的體積相等，所以將同一個物體浸沒在密度越大的液體中時受到的浮力變大，根據F浮=G﹣F′可知彈簧測力計的示數越小；
當他把物塊浸沒在水中時，受到的浮力：F浮水=G﹣F′=1.5N﹣0.5N=1N，
根據阿基米德原理得：1N=ρ水gV排﹣﹣﹣﹣﹣①
當他把物塊浸沒在酒精中時，受到的浮力：F浮酒=ρ酒gV排=0.8ρ水gV排﹣﹣﹣﹣②
因兩者排開液體的體積相等，
所以，由①②兩式相比可得：F浮酒=0.8N，
此時測力計的示數：F示′=G﹣F浮酒=1.5N﹣0.8N=0.7N，即應在彈簧測力計的0.7N處標上0.8g/cm3 ．
所以答案是：（1）0.5；（2）大；1、4（2、5或3、6）；（3）0.5；阿基米德；（4）小；0.7．
【考點精析】利用探究浮力大小的實驗對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知浸在液體中的物體受到的浮力大小與物體浸在液體中的體積和液體的密度有關．