Question

【題目】在探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”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(shù)據(jù)，用升降臺調(diào)節(jié)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(shù)及排開液體的體積。實驗數(shù)據(jù)記錄在下表中。

（1）析表中數(shù)據(jù)，實驗所用物體的重力為 N,第一次實驗中物體所受的浮力 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(jié)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(jié)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 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(guān)系，還可以驗證 原理。

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

A．尋找普遍規(guī)律 B．取平均值減小誤差

（5）實驗中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(shù)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(shù)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）2；0．5；

（2）大；1、4或者2、5或者3、6；

（3）0．5；阿基米德；

（4）A；（5）小；0．7

【解析】

試題分析：（1）分析表中數(shù)據(jù)可知，實驗所用物體的重力為2N；第一次實驗中物體所受的浮力F浮 =G-F′=2N-1．5N=0．5N．

（2）①分析比較實驗序號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，彈簧測力計的示數(shù)越小，即所受的浮力變大；故可得結(jié)論：當液體的種類相同時，排開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，應控制排開液體的體積不變，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）第一次實驗中物體排開水受到的重力：G排 =m排 g=ρV排 g=1．0×103 kg/m3 ×50×10-6 m3 ×10N/kg=0．5N，

因F浮 =G排 =0．5N，所以可以驗證阿基米德原理．

（4）在探究“浮力的大小與哪些因素”有關(guān)時，選用了不同液體并進行了多次實驗的目的是減小偶然性，使實驗得出的實驗規(guī)律更具有普遍性，所以本實驗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(jù)F浮 =G-F′可知彈簧測力計的示數(shù)越小；當他把物塊浸沒在水中時，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

當他把物塊浸沒在酒精中時，F(xiàn)浮酒 =ρ酒 gV排 -----②

∵兩者排開液體的體積相等，∴①②兩式相比可得：F浮酒 =0．8N，此時應標在彈簧測力計的1．5N-0．8N=0．7N處．