题目内容

16．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研究，如图表示探究过程及有关数据．

（1）分析图B、C、D，说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关．
（2）分析图D、E，说明浮力大小跟液体密度有关．
（3）物体完全浸没在煤油中所有的浮力是2.4 N．
（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（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：没有控制排开液体的体积相同．

分析 物体在液体中受到竖直向下的重力G，竖直向上的弹簧测力计的拉力F，竖直向上的浮力F浮作用而静止，处于平衡状态，由平衡条件可得F浮=G-F；
（1）分析图B、C、D，看物体所受浮力与物体排开液体体积间的关系，从而得出结论．
（2）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种类不同，分析各图，找出符合条件的图片．
（3）由图A求出物体的重力，由图E求出弹簧测力计对物体的拉力，然后由平衡条件求出物体在煤油中受到的浮力．

解答 解：（1）由图B、C、D可知，物体浸入水的体积不同，即物体排开水的体积不同，物体受到的浮力不同，这说明：浮力大小与物体排开液体的体积有关．
（2）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种类不同，由图D和图E可知，物体排开液体的体积相同，两烧杯中液体不同，液体密度不同，物体受到的浮力不同，因此图D、E说明浮力大小跟液体密度有关．
（3）由图A可知，物体的重力G=10N，由图E可知，物体浸没在煤油中时，弹簧测力计对物体的拉力F=7.6N，则物体受到的浮力F浮=G-F=10N-7.6N=2.4N．
（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）物体排开液体的体积；（2）D、E；（3）2.4；（4）a、小于；b、没有控制排开液体的体积相同．

点评 本题主要考查学生控制变量法的应用和图象的分析能力．探究浮力的大小是否与液体密度的关系要保证物体排开液体体积一定；要探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系要保证液体的密度一定；要探究浮力的大小是否与其它因素有关要保证物体排开液体的体积和液体的密度一定．

练习册系列答案
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