Question

18．小明同学用-个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和煤油），对浸设在液体中的物体所受的浮力进行了研究，下图表示探究过程及有关数据．
（1）分析图B、C、D说明浮力大小跟物体浸入液面下的体枳（或物体排开液体的体积）有关．
（2）分析图DE，说明大小跟液体密度有关．
（3）物体完全浸没在煤油中所有的浮力是2.4N．
（4）小明还想探究浮力大小与物体形状是否有关，他找来一小团橡皮泥、烧杯和水进行实验，实验步骤如下：
步骤一：将橡皮泥团放入盛有适量水的烧杯中，橡皮泥团下沉至杯底．
步骤二：将橡皮泥团捏成“碗状”再放人水中，它漂浮在水面上．
（a）小明通过分析得出结论：由于第一次橡皮泥闭受到的浮力小于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）第二次呈“碗状”时受到的浮力，所以物体受到的浮力与其形状有关．
（b）同组的小红不同意小明得出的结论，她指出小明的实验有一处错误，所以才会得出错误的结论，错误的原因是：他只关注了橡皮泥形状的改变，没有控制物体都要V_排相同（或完全浸没在水中）．

Answer 1

分析 物体在液体中受到竖直向下的重力G，竖直向上的弹簧测力计的拉力F，
竖直向上的浮力F_浮作用而静止，处于平衡状态，由平衡条件可得F_浮=G-F；
（1）分析图B、C、D，看物体所受浮力与物体排开液体体积间的关系，从而得出结论．
（2）探究浮力与密度的关系，应控制物体排开液体的体积相同而液体种类不同，分析各图，找出符合条件的图片．
（3）由图A求出物体的重力，由图E求出弹簧测力计对物体的拉力，然后由平衡条件求出物体在煤油中受到的浮力．
（4）（a）物体的重力大于受到的浮力时物体下沉，物体的重力等于受到的浮力时物体漂浮或悬浮，同一物体的质量不变，据此进行解答；
（b）要探究浮力大小与物体形状是否有关时，应控制物体排开液体的体积和液体的密度不变，改变物体的形状．

解答 解：（1）由图B、C、D可知，物体浸入水的体积不同，即物体排开水的体积不同，
物体受到的浮力不同，这说明：浮力大小与物体排开液体的体积有关．
（2）探究浮力与密度的关系，应控制物体排开液体的体积相同而液体种类不同，
由图D和图E可知，物体排开液体的体积相同，两烧杯中液体不同，液体密度不同，
物体受到的浮力不同，因此图D、E说明浮力大小跟液体密度有关．
（3）由图A可知，物体的重力G=10N，由图E可知，物体浸没在煤油中时，
弹簧测力计对物体的拉力F=7.6N，则物体受到的浮力F_浮=G-F=10N-7.6N=2.4N．
（4）（a）由物体的浮沉条件可知，橡皮泥下沉时F_浮1＜G，橡皮泥漂浮时F_浮2=G，则F_浮1＜F_浮2；
（b）错误原因就是没有利用控制变量法，即没有控制物体都要排开相同体积的液体．
故答案为：
（1）物体浸入液面下的体枳（或物体排开液体的体积）；
（2）D、E；
（3）2.4
（4）小于；V_排相同（或完全浸没在水中）

点评 此题考查了浮力大小的影响因素，采用了控制变量法，分析问题时找准什么量在变，什么量不变；题中还涉及到了利用称重法计算浮力．