Question

12．如图所示是探究“浮力的大小与哪些因素有关”的若干操作，根据此图回答下列问题：（g取10N/kg）
（1）物块A在浓盐水中受到的浮力为1.2N，物块A的体积为1×10^-4m³
（2）选用操作③、④，可探究浮力的大小与液体密度的关系
（3）探究浮力大小与物体排开液体体积的关系，应选用的操作是①②③．

Answer 1

分析 （1）根据图①和图4求出物块A在浓盐水中受到的浮力；根据图①和图3求出物块A在水中受到的浮力，再根据阿基米德原理F_浮=G_排=ρ_液gV_排，变形后可求物体体积；
（2）在探究浮力大小与液体密度有关时，应控制物体排开液体的体积相同；
（3）探究浮力大小与排开液体体积有关时，控制液体密度相同．

解答 解：（1）在空气中称时，物体重力G=4N，浸没在盐水中时，拉力F_盐水=2.8N；物体受力情况为：G=F_浮盐水+F_盐水，
则物块受到盐水的浮力F_盐水=G-F_盐水=4N-2.8N=1.2N，
物块受到水的浮力F_浮水=G-F_水=4N-3N=1N，
由F_浮=G_排=ρ_液gV_排，可得，物体排开水的体积：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³，
因为物体浸没，所以V_排=V=1×10^-4m³，
（2）③图中液体是水，④图中的液体是盐水，选用操作③、④可研究浮力的大小与液体密度的关系，该操作控制排开液体的体积相同，改变物体所在液体的密度；
（3）若研究浮力的大小与物体排开液体体积的关系，应控制液体的密度相同，所以选用①②③；
故答案为：（1）1.2；1×10^-4；（2）液体密度；（3）①②③．

点评 控制变量法是科学探究中的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中．我们在平时的学习过程中要注意识别和应用．