Question

13．某同学在“探究浮力大小跟什么因素有关系”时，做了图甲所示的实验．

次数	1	2	3	4
G/N		3.65	3.60	3.50
F浮/N	0

（1）请将表格内容填写完整．
（2）由实验数据可以得出：浸在液体中的物体所受的浮力与液体的密度有关系．
（3）实验中他采用了控制变量的研究方法．
（4）先在溢水杯中装满水（水面与溢水口齐平），水深为10cm，水的质量为5kg，再放入一块重3N的木块，溢出的水全部用小烧杯接住（如图乙所示）．则水溢出后溢水杯受到水的压强是1000Pa．小烧杯中水的重力=3N．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）由图中测力计的示数，根据F_浮=G-F_示求浮力的大小，填入表中；
（2）（3）当被研究问题受多个因素影响时，研究问题和某一个因素的关系时要控制其他因素一定，这种方法叫控制变量法；
根据实验找出相同的量和变化的量，由表中数据分析得出结论；
（4）知道溢水杯内的水深，当放入木块后水深不变，又知道水的密度，利用液体压强公式求水对溢水杯底的压强；
木块浸入水中排开的水流入小烧杯中，根据漂浮的特点结合阿基米德原理确定小烧杯中水的重力大小．

解答 解：（1）由 ①知，测力计的示数即为物体的重力G=4.0N；
由②知，物体浸没在汽油中，测力计的示数为F₁=3.65N，
则浸没在汽油中受到的浮力：
F_浮1=G-F₁=4.0N-3.65N=0.35N：
由③知，物体浸没在酒精中，测力计的示数为F₂=3.60N，
则浸没在酒精中受到的浮力：
F_浮2=G-F₂=4.0N-3.60N=0.40N；
由④知，物体浸没在水中，测力计的示数为F₃=3.50N，
则浸没在中水受到的浮力：
F_浮3=G-F₃=4.0N-3.50N=0.50N；
如下表所示：

次数	1	2	3	4
G/N	4.0	3.65	3.60	3.50
F浮/N	0	0.35	0.40	0.50

（2）在（1）中，物体排开液体的体积都等于物体的体积，保持不变，而排开液体的密度不同，受到的浮力大小不同，故由实验数据可以得出：浮力大小与液体的密度有关；
（3）在实验中采用了控制变量的研究方法；
（4）原来水深h=10cm=0.1m，放入一块重3N的木块，溢出水后，溢水杯中的水仍是满的，故水的深度不变，
水对溢水杯底的压强：
p=ρ_水gh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa；
因木块漂浮，所以，木块受到的浮力等于木块的重力，
则F_浮=G=3N…①；
根据阿基米德原理可得：
F_浮=G_排水…②
由①②得：G_排水=G=3N．
因物块浸入水中排开的水全部流入小烧杯中，
故小烧杯中水的重力等于3N．
故答案为：（1）如上表所示；（2）液体的密度；（3）控制变量；（4）1000；=．

点评 本题探究浮力大小跟什么因素有关系，主要考查控制变量法的运用、液体压强的计算和漂浮的特点及阿基米德原理的应用及分析数据归纳结论的能力．