Question

19．在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中，某小组同学用如图所示装置，将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中．他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积，实验数据记录在表中．

液体种类	实验序号	物体 重力 G物/N	弹簧测力计 的示数 F/N	物体受到的浮力 F浮/N	排开液体的 体积 V排/cm3
水 （ρ水=1.0g/cm3）	1	2	1.5	0.5	50
	2		1.0		100
	3		0.5	1.5	150
酒精 （ρ酒=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，可知第二次实验中物体所受浮力F_浮=1N．
（2）分析比较实验1、2和3（或4、5和6）可初步得出结论：同种液体，排开液体的体积越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大；
分析比较实验1、4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）本实验选用了不同液体并进行了多次实验，其目的是使得到的结论更具有普遍性；在此实验基础上，要验证阿基米德原理还需要计算出的物理量是排开液体的重力．
（4）实验中亮亮同学观察到将同一物体浸没在密度越小的液体中时，弹簧测力计的示数越大（选填“大”或“小”）．于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重1N的物块，当他把物块浸没在水中，弹簧测力计的读数为0.5N，他就在0.5N处标上1.0g/cm³ 的字样，当他把物块浸没在酒精中时，应该在弹簧测力计刻度盘的0.8N处标上0.8g/cm³ 的字样．这样，他就能制成一个测液体密度的密度秤．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）测力计示数减去重力即为浮力；
（2）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不同，弹簧测力计的示数不同，根据称重法求出受到浮力的大小，即可得出结论；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，改变液体的密度再表格数据即可得出答案．
（3）根据m=ρV和G=mg求出物体排开水受到的重力，比较排开水的重力和受到的浮力即可验证阿基米德原理．
（4）根据探究实验的目的和特点可知多次实验的目的．
（5）根据阿基米德原理可知同一个物体浸没在密度越大的液体中所受的浮力越大，根据称重法可知弹簧测力计示数的变化；根据阿基米德原理求出，物体在汽油中受到的浮力，根据称重法求出弹簧测力计的示数即为此时在弹簧测力计刻度盘的位置．

解答 解：（1）浮力的大小为：F_浮=2N-1N=1N．
（2）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；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）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．通过比较可知，每次实验时，物体受到的浮力都等于它排开液体的重力，即F_浮=G_排，此实验可以验证阿基米德原理．
（4）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小的液体中时受到的浮力变小，根据F_浮=G-F′可知弹簧测力计的示数越大；
当他把物块浸没在水中时，受到的浮力：F_浮=G-F′=1.5N-0.5N=1N，
根据阿基米德原理得：1N=ρ_水gV_排-----①
当他把物块浸没在汽油中时，F_浮油=ρ_油gV_排-----②
由于两者排开液体的体积相等，
所以①②两式相比可得：F_浮油=0.7N，
此时应标在弹簧测力计的1.5N-0.7N=0.8N处．
故答案为：（1）1；（2）同种液体，排开液体的体积越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大；1、4（或2、5或3、6）；（3）使得到的结论更具有普遍性；排开液体的重力；（4）大；0.8．

点评 本题主要考查学生控制变量法的应用和图象、数据的分析能力．探究浮力的大小是否与液体密度的关系要保证物体排开液体体积一定；要探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系要保证液体的密度一定．