Question

14．小华在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中，做了如图所示的实验：
（1）比较A和B可知，物体受到的浮力F_浮=1N．
（2）分析BC可知，浸在液体中的物体所受浮力大小跟排开液体体积有关，排开液体体积越大，浮力越大．
（3）通过C和D的探究可知，物体排开相同体积的液体时，浮力大小跟种类有关．
（4）物块的密度是4×10³kg/m³，煤油密度是0.8×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）根据F_浮=G-F_拉求出在水中的浮力；
（2）（3）浮力大小和液体的种类（密度）和排开液体的体积有关，在进行实验探究时，要注意控制变量法的运用；把握住所探究的相同量和不同量，再结合四个图示即可判断出前两题的结论．
（4）根据F_浮=ρ_水gV_排求出排开水的体积，即为物体的体积；根据密度公式求出物体的密度；求出物体在油中的浮力，再根据F_浮=ρ_油gV_排求出油的密度．

解答 解：（1）由AB可知，物体受在水的浮力F_浮水=G-F_拉′=12N-11N=1N；
（2）探究的是浸在液体中的物体所受的浮力大小跟浸在液体中的体积的关系，需控制液体的种类相同，物体浸入液体中的体积不同，由图可知：图B、C符合条件；由图可知，物体浸入液体中的体积越大，测力计示数越小，则物体受到的浮力越大；
（3）由CD可知，两次实验控制的相同量是物体排开液体的体积相同，不同的是液体的种类，测力计示数不变，表明浮力大小跟液体的种类有关；
（4）图C说明物体全部浸入在水中时所受浮力为F_浮=G-F_拉=12N-11N=1N，
图D说明物体完全浸没在煤油中所受浮力为F_浮油=G-F_拉′=12N-9.6N=2.4N，
由F_浮=ρ_水gV_排得：
物体的体积V=V_排水=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{3N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=3×10^-4m³，
物体的密度为：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{G}{gV}$=$\frac{12N}{3×1{0}^{-4}{m}^{3}×10N/kg}$=4×10³kg/m³；
物体浸没在油中，排开油的体积等于其自身体积，即V_排油=V=3×10^-4m³，
由F_浮=ρ_油gV_排得：
油的密度ρ_油=$\frac{{F}_{浮油}}{gV}$=$\frac{2.4N}{10N/kg×3×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=0.8×10³kg/m³．
故答案为：（1）1N；（2）BC；越大；（3）种类；（4）4×10³kg/m³；0.8×10³kg/m³．

点评 此题主要考查的是学生对“探究浮力大小与哪些因素有关”实验步骤的了解和浮力、密度、重力、计算公式的理解和掌握，探究浮力在初中物理中要求较高，用弹簧测力计来测浮力是基本方法之一．