Question

7．在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，某小组同学用如图1所示的装置，将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中，为了便于操作和准确收集数据，用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积．

他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积，实验数据记录在下表中：

液体种类	实验序号	物体重力 G物（N）	弹簧测力计示数 F（N）	物体受到浮力 F浮（N）	推开液体体积 V降（cm3）
水 ρ水=1.0g/cm3	1	2	1.5		50
	2		1.0	1.0	100
	3		0.5	1.5	150
酒精 ρ酒精=0.8g/cm3	4	2	1.6	0.4	50
	5		1.2	0.8	100
	6		0.8	1.2	150

（1）分析表中数据，实验所用物体的重力为2N，第一次实验中物体所受的浮力F_浮=0.5N．
（2）分析比较实验序号1、2和3（或4、5和6）可初步得出结论：液体的密度相同时，排开液体的体积越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大
（3）分析比较实验序号1和4（或2和5、3和6）可初步得出结论：当排开液体的体积相同时，液体的密度越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大．
（4）请你计算出第一次实验中物体排开水受到的重力G_排=0.5N．通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系，还可以验证阿基米德原理．
（5）本实验在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时，选用了不同液体并进行了多次实验，其目的是为了A（选填字母序号）．
A．寻找普遍规律      B．取平均值减小误差．

Answer 1

分析 （1）由表格数据要直接读出物体重力；利用称重法可算出物体浸没在水中时受到的浮力；
（2）浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关，所以探究浮力大小的因素实验中要采用控制变量法．
由实验序号1、2和3（或4、5和6）找出相同的量和不同的量，分析比较得出结论；
（3）探究浮力与液体密度关系时应控制排开液体的体积相同，由此选择合适的实验序号进行探究；
（4）根据G=mg=ρVg计算物体排开水的重力．比较F_浮与G_排的关系还可以验证阿基米德原理；
（5）根据实验的目的可知多次实验的目的．

解答 解：
（1）由表格数据可知，物体重力G_物=2N；
根据称量法测浮力，第一次实验中物体所受的浮力F_浮=_物G-F₁=2N-1.5N=0.5N．
（2）由实验序号1、2和3（或4、5和6），实验中液体密度相同，排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大．
（3）由题，探究浮力与液体密度关系时，应控制排开液体的体积相同，改变液体密度，由表格数据可知应选择1、4（或2、5或3、6）进行探究．
（4）由表格数据可知中，第一次实验中物体排开水的体积为50cm³，
所以物体排开水的重力：G_排=m_排g=ρV_排g=1.0×10³kg/m³×50×10^-6m³×10N/kg=0.5N，
因为F_浮=G_排=0.5N，所以可以验证阿基米德原理．
（5）在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时，选用了不同液体并进行了多次实验的目的是减小偶然性，使实验得出的实验规律更具有普遍性，所以本实验的目的是寻找普遍规律．
故答案为：（1）2；0.5；（2）液体的密度相同时，排开液体的体积越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大；（3）1和4（或2和5、3和6）；（4）0.5；阿基米德；（5）．A．

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．