Question

19．小婷经常给爷爷泡茶，细心的他发现：茶叶刚放下时，有的漂在水面上，有的沉在水底；泡一段时间后全部会沉入水底．她想：“浮力大小与什么因素有关呢？”
小婷同学猜想：浮力大小可能与液体密度、物体浸在液体中的体积和浸在液体中的深度有关．为了验证以上猜想，小婷同学进行了如图1所示的一系列实验：

（1）比较①、④、⑤的实验数据可知：物体浸没在水中所受的浮力＜（选填“＞”、“﹦”或“＜”）浸没在盐水中所受的浮力，两者对比可说明浮力与液体密度有关．
（2）由①～③可以看出：当物体浸入液体越深，所受的浮力变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．小婷立即得出：物体所受浮力大小与浸在液体中的深度有关．你认为她的判断是错误的（选填“正确”或“错误”），理由是没有控制物体浸在液体中的体积相同．
（3）在图2中，能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体A浸水后下表面到水面距离h关系的图象是B
（4）综上所述，得出结论：浮力的大小跟物体排开液体的体积和液体密度有关．

Answer 1

分析 （1）根据称重法求浮力F_浮=G-F_示，运用控制变量法，找出不变的量与变化的量，确定浮力大小与变化量的关系；
（2）浮力大小与物体排开液体的体积和排开液体的密度有关，在研究浮力大小与深度的关系时，要控制排开液体的体积和排开液体的密度不变；
（3）明确横纵轴表示的内容，再分析F随h的变化趋势，与表格中的实验结果相对照；
（4）浮力大小和物体排开液体的体积、液体密度有关．

解答 解：（1）由①、④、⑤的实验数据可知：物体的重力G=4N，物体浸没在盐水中时，弹簧测力计的示数F_示盐=2.8N，此时受的浮力F_浮盐=G-F_示盐=4N-2.8N=1.2N；浸没在水中时弹簧测力计的示数F_示水=3N，此时受的浮力F_浮水=G-F_示水=4N-3N=1N，F_浮水＜F_浮盐；
由①、④、⑤的实验知，物体排开液体的体积相等（都等于物体的体积），液体的密度不同，所以，两者对比可说明：浮力大小与液体的密度有关；
（2）由①、②、③可知，弹簧测力计的示数越来越小，根据F_浮=G-F_示，物体受到的浮力变大；
但在研究浮力大小与深度的关系时，只控制了液体的密度不变，没有控制排开液体的体积相同，所以她的判断是错误的；
（3）由以上实验可知，在完全浸没前，随着物体进入的深度逐渐变深，弹簧测力计的示数逐渐变小；完全浸没后，物体浸没深度逐渐变深，弹簧测力计的示数不变，因此，只有选项B符合题意；
（4）综上所述，得出结论：浮力的大小跟物体排开液体的体积和液体密度有关．
故答案为：（1）＜；液体密度；（2）变大；错误；没有控制物体浸在液体中的体积相同；（3）B；（4）物体排开液体的体积；液体密度．

点评 本题探究”浮力大小跟哪些因素有关”，涉及弹簧测力计的读数、称重法测浮力、控制变量法等知识，难度一般．此题的易错点在于分析图象时要注意：弹簧测力计的示数F随h的变化和浮力F_浮随h的变化是不同的．