Question

8．在“探究浮力大小与哪些因素有关”的问题时，某兴趣小组做了如图所示的一系列实验：

（1）从A→B→C的三次实验中，发现物体受到的浮力逐渐增大，物体浸没在水中时受到的浮力是1N．
（2）比较A、B、C三次实验可知，浮力的大小与物体排开液体的体积有关；
（3）比较A、C、D三次实验可知，浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关（选填“有关”或“无关“）．
（4）比较ADE三次实验可知，浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关．
（5）为了使实验结论更具有普遍性，应B．
A．多次测量取平均值   B．换用其他液体多次实验
（6）通过实验数据可知浓盐水的密度1.1×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）从A→B→C的三次实验中，弹簧测力计的示数逐渐减小，由F_浮=G-F可得出结论；由“称重法”可以测出物体在水中受浮力的大小；
（2）分析图ABC所示实验，根据实验控制的变量与实验现象得出结论；
（3）探究浮力与物体浸没在液体深度的关系，应控制液体的密度与物体排开液体的体积相同而浸入液体的深度不同，分析图示实验答题；
（4）探究浮力与密度的关系实验，应控制物体排开液体的体积相同而液体密度不同，分析图示实验答题；
（5）该实验为使结论具有普遍性和代表性，应换用不同液体进行实验；
（6）根据称重法求物体浸没在水和盐水中的浮力大小，由阿基米德原理，根据排开液体的体积相同，求盐水的密度．

解答 解：
（1）从A→B→C的三次实验中，弹簧测力计的示数由7.6N→7N，测力计示数逐渐减小，由F_浮=G-F可知，物体受到的浮力逐渐增大；
由图AC知：G=8N，F′=7N，物体浸没在水中时受到的浮力：F_浮=G-F′=8N-7N=1N；
（2）由图示ABC三次实验可知，液体的密度不变而物体排开液体的体积不同，物体受到的浮力不同，排开液体体积越大，物体受到的浮力越大，由此可知：浮力的大小与排开液体的体积有关．
（3）由图ACD三次实验可知，液体的密度与物体排开液体的体积均相同，而物体浸没在液体中的深度不同，物体浸没时测力计的示数相同，则物体受到的浮力相同，由此可知：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关．
（4）由图ADE所示实验可知，物体排开液体的体积相同而液体的密度不同，液体密度越大，物体受到的浮力越大，由此可知：浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关．
（5）为了使实验结论更具有普遍性，应换用其他的液体，进行多次测量，故选B；
（6）由（1）可知，物体浸没在水中受到的浮力：F_浮水=1N；
物体浸没在盐水中受到的浮力：F_浮盐=G-F_E=8N-6.9N=1.1N；
因物体浸没，故排开液体的体积相等，即V_排水=V_排盐，
所以，根据F_浮=ρ_液gV_排可得：$\frac{{F}_{浮水}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{浮盐}}{{ρ}_{盐水}g}$，
则盐水的密度：
ρ_盐水=$\frac{{F}_{浮盐}}{{F}_{浮水}}$×ρ_水=$\frac{1.1N}{1N}$×1.0×10³kg/m³=1.1×10³kg/m³．
故答案为：
（1）增大；1；（2）物体排开液体的体积；（3）无关；（4）ADE；（5）B；（6）1.1×10³．

点评 在本实验中，牵扯到的变量一共有三个，物体排开液体的体积、液体的密度、物体浸没的深度，因此，在探究过程中，控制变量法的运用至关重要．同时，我们还应明确在这三个因素中，物体浸没的深度对浮力的大小是没有影响的．称重法表达式的运用也在这一实验的进行中起到了重要的作用，是我们必须熟练掌握的．