Question

【題目】小明用空塑料瓶和細砂等實驗器材探究影響浮力大小的因素。他根據生活經驗提出了如下三種猜想，并舉出了相應的實例。

猜想一：浮力大小與物體的密度有關。實例：鐵塊在水中下沉，木頭可以浮在水面上；

猜想二：浮力大小與液體的密度有關。實例：雞蛋在水中下沉，在鹽水中可以浮起來；

猜想三：浮力大小與浸入液體中的深度有關。實例：泳池里，人下蹲時感覺到水向上托自己的力增大。

為了驗證猜想是否正確，他進行了如下所示實驗。

（1）根據步驟d和___________（填寫序號），可以確定猜想二是正確的。

（2）根據步驟c和d可以驗證猜想三是___________（正確/錯誤）的，對該猜想所對應的實例，合理的解釋是___________。

（3）他觀察c和d發現。物體排開液體的體積不變，浮力大小也沒有發生改變，據此他認為浮力與排開的液體體積有關，你認為他這樣分析判斷是___________（正確/錯誤） 的，若按照這樣的分析方法，由步驟c和d還能得出___________的結論（寫出一種即可）。

（4）同學們討論認為，猜想一和猜想二中的實例反映了物體的浮與沉可能與密度有關，要選用一個能漂浮在圖e中鹽水面上的物體，該物體密度應小于___________g/cm3．（計算結果保留2位小數）

Answer 1

【答案】 e 錯誤 人下蹲時，排開水的體積變大，受到的浮力變大 錯誤 浮力的大小與物體的密度有關 1.13

【解析】（1）探究浮力的大小與液體密度關系時，應控制物體的密度和排開液體的體積相同，改變液體的密度，由圖可知d、e符合；（2）步驟c和d中，物體密度和排開液體的體積相同，浸沒的深度不同，彈簧測力計的示數相同，受到的浮力相同，可以驗證猜想三是錯誤的；對該猜想對應的實例，合理的解釋是：在游泳池里，人越往下蹲排開水的體積越大，人受到的浮力越大，說明浮力的大小與物體排開液體的體積有關；（3）步驟c和d中，物體排開液體的體積不變，浮力大小也沒有發生改變，不能說明物體排開液體體積不同時浮力不同，故小明得出浮力與排開的液體體積有關的方法是錯誤的；若按照這樣的分析方法，物體的密度不變，由步驟c和d還能得出浮力的大小與物體的密度有關的結論；（4）由a、c兩圖知，物體浸沒在水中所受浮力：F浮＝G﹣F′＝0.36N﹣0.06N＝0.3N，物體浸沒在鹽水中受到的浮力：F浮′＝G﹣F″＝0.36N﹣0.02N＝0.34N，因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等，所以，由F浮＝ρgV排可得：V排＝，則鹽水的密度：ρ鹽水＝ρ水＝1.0103kg/m3≈1.13103kg/m3＝1.13g/cm3，物體的浮與沉與密度有關，要選用一個能漂浮在圖e中鹽水上的物體時，物體的密度應小于1.13g/cm3。