题目内容

小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和煤油），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究．探究过程如图所示，部分数据记录见表．

（1）请将表格中的数据填全．
实验序号 A B C D E　
排开液体的质量/g 0 100 200 300 240
排开液体的重力/N 0 1 2 3
（2）分析图中的A、B（或A、C…），说明浸在液体中的物体受到（填方向）的浮力；金属块浸没在水中所受的浮力是N．
（3）分析图中的三图，说明浸在同种液体中的物体，受到的浮力大小跟物体排开的液体的体积有关．分析图中的D、E两图，可以得到结论：．
（4）小明进一步分析、计算B、C、D、E四种情况下物体排开液体的重力，并与四种情况下浮力的大小进行了比较，得到的初步结论是．

解：（1）由表格可知排开煤油的质量m_排煤=240g=0.24kg，
排开煤油的重力G_排煤=m_排煤g=0.24kg×10N/kg=2.4N；
（2）分析图中的A、B（或A、C…）可知，B（或C…）示数减小，说明受到浮力的方向与重力的方向相反，即浮力的方向竖直向上；
物体在空气中的重力G=10N；浸没在水中时弹簧测力计的示数F_拉=7N；根据称重法得：F_浮=G-F_拉=10N-7N=3N；
（3）探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系时，就要控制物体排开液体的体积一定，而液体的密度不同，B、C、D符合这种情况；
分析图中的D、E两图，金属块浸入液体的体积相同，煤油中弹簧测力计的示数大于水中弹簧测力计的示数，说明金属块在密度大的水中受到的浮力大于密度小的煤油中受到的浮力；故可的结论：排开的液体体积相同的情况下，液体的密度越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大．
（4）根据F_浮=G-F_拉可得，B、C、D、E四种情况下受到的浮力依次为1N、2N、3N、2.4N；
由表格的数据可知，B、C、D、E四种情况下排开水的重力依次为1N、2N、3N、2.4N；
由此可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力．
故答案为：（1）2.4；（2）竖直向上；3；（3）B、C、D；排开的液体体积相同的情况下，液体的密度越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大；（4）浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力．
分析：（1）由表格可知排开煤油的质量，根据G=mg求出排开煤油的重力．
（2）分析图中的A、B（或A、C…）可知，B（或C…）示数减小，说明受到浮力的方向与重力的方向相反；利用称重法计求出金属块浸没在水中所受的浮力．
（3）物体所受浮力的大小与排开液体的体积和液体的密度有关，要探究浮力与物体排开液体体积的关系时应控制液体密度不变；要探究浮力与液体密度物的关系时应控制体排开液体体积不变．
（4）根据称重法求出B、C、D、E四种情况下受到的浮力，然后和表格中对应物体排开液体的重力现比较，即可得到的初步结论．
点评：本题考查了探究浮力大小的实验，涉及到了重力的计算、浮力的计算和阿基米德原理，侧重考查了控制变量法在实验中的应用和分析实验数据得出结论的能力．