Question

8．探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验部分的操作、装置静止时测力计指针的位置，如图所示．

（1）根据图中测力计的示数可知物体A的重量为5N．
（2）由c、d所示实验得出的结论是：物体排开液体体积相同的情况下，物体受到的浮力与液体密度有关．
（3）由图中提供的数据，可以求出盐水的密度为1.1×10³kg/m³．
（4）小明还想探究浮力大小与物体形状是否有关，他找来一小团橡皮泥、烧杯和水进行实验，实验步骤如下：
步骤一：将橡皮泥团放入盛有适量水的烧杯中，橡皮泥团下沉至杯底．
步骤二：将橡皮泥团捏成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上．
（a）小明通过分析得出结论：由于第一次橡皮泥团受到的浮力小于（选填“大于”、“等于”或“小于”）第二次呈“碗状”时受到的浮力，所以物体受到的浮力与其形状有关．
（b）同组的小红不同意小明得出的结论，她指出小明的实验有一处错误，所以才会得出错误的结论，错误的原因是：没有控制物体排开液体的体积相同．

Answer 1

分析 （1）根据a图得出物体的重力，在进行测力计的读数时，注意其分度值；
（2）分析图示实验现象，找到相同的量和不同的量，然后得出结论；
（3）根据图示实验求出物体在水与盐水中受到的浮力，然后根据浮力公式求出盐水的密度；
（4）（a）物体下沉时F_浮＜G，漂浮时F_浮=G，由此可知橡皮泥团两次受到的浮力的关系；
（b）探究浮力与物体形状是否有关，应控制物体排开液体的体积和液体密度相同．

解答 解：
（1）由图a可知，测力计的分度值为0.2N，所以测力计的示数为5.0N；
（2）由图c、d所示实验可知，物体排开液体的体积相同而液体密度不同，弹簧测力计示数不同，说明物体受到的浮力不同，由此可知，在物体排开液体体积相同的情况下，物体受到的浮力与液体密度有关；
（3）由图a、c所示实验可知，物体浸没在水中受到的浮力：F_浮=5N-3N=2N，
由图a、d所示实验可知，物体浸没在盐水中受到的浮力F_浮′=5N-2.8N=2.2N，
设物体体积为V，由浮力公式：F_浮=ρgV_排，
F_浮=ρ_水gV，F_浮′=ρ_盐水gV，
$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{浮}′}{{ρ}_{盐水}g}$，
则盐水的密度：ρ_盐水=$\frac{{F}_{浮}′{ρ}_{水}}{{F}_{浮}}$=$\frac{2.2N×1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}{2N}$=1.1×10³kg/m³；
（4）（a）由物体的浮沉条件可知，橡皮泥下沉时F_浮1＜G，橡皮泥漂浮时F_浮2=G，则F_浮1＜F_浮2；
（b）错误原因就是没有利用控制变量法，即没有控制物体都要排开相同体积的液体．
故答案为：
（1）5；
（2）物体排开液体体积相同的情况下，物体受到的浮力与液体密度有关；
（3）1.1×10³；
（4）小于；没有控制物体排开液体的体积相同．

点评 本题考查了弹簧测力计读数、实验现象分析、求盐水的密度，还考查学生控制变量法的应用和图象的分析能力．要注意控制变法量的使用．