Question

19．如圖是小華利用金屬塊、水等器材探究浮力的實驗情景．該實驗的目的是探究浮力的大小與排開液體的體積的關系．由圖可知金屬塊所受重力為3N；圖丙中金屬塊所受的浮力為1N，金屬塊的體積為3×10³m³．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）物體所受浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積有關，在實驗探究影響浮力大小因素時應采用控制變量法；
（2）由甲圖讀出金屬塊的重力；
（3）根據稱重法求出金屬塊在水中受到的浮力；
（4）根據G=mg求出其質量，然后根據阿基米德原理求出排開液體的體積即為金屬的體積，最后根據密度公式求出金屬塊的密度．

解答 解：（1）乙和丙圖物體排開水的體積不相同，液體的密度相同，探究的是浮力的大小與排開液體的體積的關系；
（2）由甲圖可得，金屬塊的重力G=3N；
（3）由丙圖可得：F_拉=2N，
金屬塊浸沒時，受到的浮力：
F_浮=G-F_拉=3N-2N=1N；
（4）由G=mg得：
金屬塊的質量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{3N}{10N/kg}$=0.3kg，
金屬塊的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³，
金屬塊的密度：
ρ_金=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.3kg}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=3×10³kg/m³．
故答案為：排開液體的體積；3；1；3×10³．

點評 本題考查了控制變量法在探究影響浮力大小因素實驗中的應用，側考查了學生對計算浮力的兩種方法（阿基米德原理、稱重法）的掌握程度，看學生能否靈活應用公式求出題目中所需物理量．