Question

19．小明同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图所示的实验．请你根据小明的实验探究回答下列问题．
（1）在C与E两图中，保持了排开液体的体积不变，研究浮力与液体的密度的关系；
（2）在小明实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出盐水的密度为1.2×10³kg/m³．

（3）同组的小刚又想到了另一种“探究浮力大小是否与液体密度有关”的方法：他找来了一个木块，分别放入了装有水和装有盐水的容器中，发现两次木块都漂浮在液面上，浮力都等于木块的重力，浮力相等，所以他得出结论；浮力大小与液体密度无关，小刚得出的结论是否正确？不正确，原因是没有控制排开液体的体积不变．

Answer 1

分析 （1）影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积，要探究浮力和其中一个因素的关系，就要采用控制变量法控制另外一个因素一定；由此进行解答．
（2）根据F_浮=G-F计算出在水中和盐水中受到的浮力，根据在水中和在盐水中排开液体的体积相等列出关系式求出盐水的密度；
（3）探究浮力与密度的关系，应控制物体排开液体的体积相同而液体密度不同，据此分析答题．

解答 解：（1）分析图C与E，排开液体的体积相同，液体的密度不同，可得出浮力的大小与排开液体密度有关；
（2）由AD知，浸没在水中时的浮力F_浮=8N-6N-2N；
由题意知，在水和盐水中排开液体的体积相等，则：$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{浮盐水}}{{ρ}_{盐水}g}$，代入数据得：$\frac{2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=$\frac{2.4N}{{ρ}_{盐水}×10N/kg}$，
解得：ρ_盐水=1.2×10³kg/m³．
（3）不论木块浮在水面上，还是悬浮在盐水中，木块都处于平衡状态，木块受到的浮力都等于木块的重力，木块受到的浮力不变；木块浮在水表面时，木块排开水的体积较大，浮在盐水中时，木块排开盐水的体积小，由于没有控制木块排开水和盐水的体积相等，根据实验现象得出：浮力大小与液体密度无关的结论是错误的．
故答案为：（1）液体的密度；（2）1.2×10³；（3）不正确；没有控制排开液体的体积不变．

点评 此题是探究影响浮力大小的因素实验，考查了影响浮力的因素及控制变量法的应用，同时考查了有关浮力公式的应用，属于中等题．