Question

2．杨林他们实验小组在探究“浮力大小等于什么”的实验中，利用器材进行了如图的实验，并将实验数据填入下表．

实验次数	物重G/N	空桶重G0/N	拉力F拉/N	桶与水重G1/N	浮力F浮/N	排开水重G排/N
1	0.6	0.1	0.3	0.3	0.3	0.2
2	1.1	0.1	0.6	0.6	0.5	0.5
3	3.0	0.1	2.0	1.1	1	1.0

（1）将表格中第三行的数据补充完整．
（2）在进行数据分析时发现，第一组数据明显与其他组数据反映的规律不符．为了得出结论，他将第一组数据中的桶与水重G₁改为0.4N，排开的水重G_排改为0.3N．请你评价他的这种做法：他的做法是错误的．针对此实验数据，你的做法是重做第一次实验获取实验数据．
完成上述实验后，该组同学还想知道物体受到的浮力与液体密度是否有关，利用上面的器材，设计了如下实验，对其中一个物体在水中和盐水中所受浮力进行探究：
?①测出物体在空气中的重力G；
?②将物体浸没在水中某一深度，读出弹簧测力计示数F₁；
?③将该物体浸没在盐水中同一深度，再次读出弹簧测力计示数F₂；
如果F₁=F₂，则说明物体受到的浮力大小与液体密度无关；
如果F₁≠F₂，则说明物体受到的浮力大小与液体密度有关，写出盐水密度的表达式ρ_盐水=$\frac{{ρ}_{水}（G-{F}_{2}）}{G-{F}_{1}}$．（ρ_水已知）

Answer 1

分析 （1）利用F_浮=G-F计算出第三组的浮力．
（2）在实验过程中，应实事求是，不应该随意改动测量数据．
要测量盐水的密度，可以根据浮力的计算公式F_浮=ρ_液V_排g得出ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{g{V}_{排}}$；浮力可以根据F_浮=G-F′得出，物体排开盐水的体积，可以让小石柱分别浸没在水和盐水中，排开盐水的体积就等于排开水的体积，根据F_浮=G-F_示求出小石柱浸没在水中受到的浮力，再根据V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$求出小石柱排开水的体积，也就是排开盐水的体积．

解答 解：（1）由表中实验数据可知，第三次实验时物体受到的浮力：F_浮=G-F=3N-2N=1N．
（2）杨林为了得出结论，他将第一组数据中的桶与水重G₁改为0.4N，排开水重G_排改为0.3N，他的做法是错误的，不符合实验要求，物理实验要坚持实事求是的态度．他下一步的操作应找出原因重做实验．
（3）浮力等于重力与测力计示数之差，如果F₁=F₂，则说明物体受到的浮力大小与液体密度无关；如果F₁≠F₂，则说明物体受到的浮力大小与液体密度有关；
（4）小石柱浸没在水中时排开水的体积V_排1=$\frac{G-{F}_{1}}{{ρ}_{水}g}$，
小石柱浸没在盐水中的排开盐水的体积V_排2=V_排1═$\frac{G-{F}_{1}}{{ρ}_{水}g}$，
小石柱浸没在盐水中的浮力F_浮2=G-F₂，
盐水的密度ρ=$\frac{G{-F}_{2}}{g{V}_{排}}$=$\frac{G{-F}_{2}}{\frac{G-{F}_{1}}{{ρ}_{水}g}g}$=$\frac{{ρ}_{水}（G-{F}_{2}）}{G-{F}_{1}}$．
故答案为：（1）1；（2）他的做法是错误的；重做第一次实验获取实验数据；无关；有关；=$\frac{{ρ}_{水}（G-{F}_{2}）}{G-{F}_{1}}$．

点评 此题考查了学生在科学探究过程中应持的态度，特别是在实验结果与预期的结果不一致时应该如何处理的问题．在科学探究的过程中，有时所得出的实验结果与预期的不一样，或者与课本知识不一致，这时要对实验的设置和实验过程进行检查，在确保无误的情况下，多做几次实验，若实验结果仍然与预期的或者与课本知识不一致，此时要坚持实事求是的态度，对相关知识提出质疑．