题目内容

15.探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验
实验器材:体积用上述器材完成实验,记录数据如下表:
实验次数物体物体
重力
/N
液体
密度
g/cm3
物体浸在
液体中的
体积/cm3
物体浸在液
体中时测力
计的示数/N
物体浸在液
体中所受的
浮力/N
1甲41.0403.60.4
2甲41.0603.40.6
3甲41.01003.01.0
4甲41.2100①②
5乙21.21000.81.2
(1)在第4次实验中,弹簧测力计的示数如图所示,表格中①的数据为2.8N,②的数据为1.2N,盐水的密度为1.2×103kg/m3.
(2)分析比较第1、2、3三次实验数据,能够得到当液体的密度相同时,物体在液体中受到的浮力大小与排开液体的体积有关;分析比较第3、4次实验,能够得到物体在液体中受到的浮力大小与液体的密度有关.
(3)探究物体在液体中受到的浮力大小与物体本身密度的关系时,应分析比较4、5两次实验,根据实验数据可知物体在液体中受到的浮力大小与物体密度无关(选填“有关”或“无关”).

分析 (1)确定测力计的最小分度值,读出测力计的示数,根据F浮=G-F拉计算出浮力;
(2)运用控制变量法探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系时,必须控制液体密度不变;探究浮力的大小与液体密度的关系时,必须控制排开液体体积不变;
(3)探究浮力的大小与物体密度的关系,可以选择其他因素相同而物体密度不同的几次实验,并根据几次浮力的大小是否相等,得出结论.

解答 解:
(1)由图弹簧测力计的分度值是0.2N,物体浸在液体中时测力计的示数为2.8N,物体浸在液体中所受的浮力为F浮=G-F拉=4N-2.8N=1.2N;
盐水密度1.2g/cm3=1.2×103kg/m3;
(2)探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系时,必须控制液体密度不变,改变物体排开液体的体积,由表格数据可知,第1、2、3次实验,其它因素都相同,只有排开液体的体积不同,符合条件;
分析比较第3、4次实验,其它因素都相同,只有排开液体的密度不同,能够得到物体在液体中受到的浮力大小与液体的密度有关;
(3)探究物体在液体中受到的浮力大小与物体本身密度的关系时,可选择排开液体体积相同、液体密度相同但物体密度不同的操作,操作4、5符合要求,通过计算浮力两次都为1.2N,所以物体在同种液体中受到的浮力大小与物体密度无关.
故答案为:
(1)2.8;1.2;1.2×103;
(2)1、2、3;液体的密度;
(3)4、5;无关.

点评 物体所受浮力受两个因素影响,一是排开液体体积,二是排开液体的密度.其他因素都和浮力没有关系;要学会灵活运用控制变量法探究物理问题.

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