Question

在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，某小组同学用如图所示的装置，将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中，为了便于操作和准确收集数据，用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积．他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积．实验数据记录在下表中．

液体种类	实验序号	物体重力 G物（N）	弹簧测力计示数F（N）	物体受到浮力F浮（N）	排开液体体积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）分析表中数据，实验所用物体的重力为　　N，第一次实验中物体所受的浮力F_浮=　　N．

（2）分析比较实验序号1、2和3（或4、5和6）可初步得出结论：当液体的种类相同时，排开液体的体积越　　，浸在液体中的物体受到的浮力越大；分析比较实验序号　　可初步得出结论：当排开液体的体积相同时，液体的密度越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大．

（3）请你计算出第一次实验中物体排开水受到的重力G_排=　　N．通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系，还可以验证　　原理．

（4）本实验在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时，选用了不同液体并进行了多次实验，其目的是为了　　（选填字母序号）．

A．寻找普遍规律

B．取平均值减小误差

（5）实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时，弹簧测力计的示数越　　．于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重1.5N的物块，如图甲所示；当他把物块浸没在水中时，如图乙所示，弹簧测力计的读数为0.5N，他就在0.5N处对应标上1.0g/cm³的字样；当他把物块浸没在酒精中时，如图丙所示，应该在弹簧测力计刻度盘的　　N处对应标上0.8g/cm³字样，聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤．

 

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】（1）分析表中数据可知，实验所用物体的重力为2N；

第一次实验中物体所受的浮力F_浮=G﹣F′=2N﹣1.5N=0.5N．

（2）①分析比较实验序号1、2和3（或4、5和6）可知，液体的密度相同，物体浸入液体中的体积越大，弹簧测力计的示数越小，即所受的浮力变大；

故可得结论：当液体的种类相同时，排开液体的体积越大浸在液体中的物体受到的浮力越大．

②在探究浮力的大小与液体密度的关系时，应控制排开液体的体积不变，改变液体的密度；结合表格可知1、4或者2、5或者3、6符合．

（3）第一次实验中物体排开水受到的重力：

G_排=m_排g=ρV_排g=1.0×10³kg/m³×50×10^﹣6m³×10N/kg=0.5N，

因F_浮=G_排=0.5N，所以可以验证阿基米德原理．

（4）在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时，选用了不同液体并进行了多次实验的目的是减小偶然性，使实验得出的实验规律更具有普遍性，所以本实验的目的是寻找普遍规律．

（5）根据F_浮=ρgV_排可知，物体浸没时排开水的体积和本身的体积相等，所以将同一个物体浸没在密度越大的液体中时受到的浮力变大，根据F_浮=G﹣F′可知弹簧测力计的示数越小；

当他把物块浸没在水中时，受到的浮力F_浮=G﹣F′=1.5V﹣0.5N=0.5N，根据阿基米德原理得0.5N=ρ_水gV_排，

当他把物块浸没在酒精中时，F_浮酒=ρ_酒gV_排，

由以上两式可得：F_浮酒=0.8N，

此时应标在弹簧测力计的1.5N﹣0.8N=0.7N处．