Question

9．“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验的部分操作，装置静止时测力计指针的位置如图所示．

（1）b图中测力计的示数为3.6N．由a、b、c所示实验可得出的结论是：在液体密度相同时，物体所受浮力的大小跟物体排开液体的体积有关．
（2）由c、d所示实验得出的结论是在排开液体的体积相等时，浮力大小与排开液体的密度有关．
（3）上述实验采用的实验方法是控制变量法．
（4）由图中提供的数据，可以求出盐水的密度为1.1×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）认清弹簧测力计的分度值读数；根据称重法得到浮力的大小，得出浮力与物体排开液体的体积的关系；
（2）找出图c、d中不变的量和变化的量，确定浮力大小与变化量间的关系；
（3）当被研究问题受多个因素影响时，研究问题和某一个因素的关系时要控制其他因素一定，这种方法叫控制变量法；
（4）分别求出物体浸没在水和盐水中的受到的浮力大小，根据阿基米德原理列方程求盐水的密度．

解答 解：（1）弹簧测力计的分度值为0.2N，b图中测力计的示数为3.6N；b、c图中物排开液体的密度相同，排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，由F_浮=G-F_示，物体受到的浮力不同．由a、b、c所示实验可得出的结论是：在排开液体的密度相同时，物体所受浮力的大小跟物体排开液体的体积有关；
（2）由c、d所示实验，弹簧测力计的示数不同，物体受到的浮力不同；物体排开液体的体积都等于物体的体积保持不变，而排开液体的密度不同，所以，由c、d所示实验得出的结论是：物体排开液体体积相等时，浮力大小与液体密度有关；
（3）在上述实验中，研究影响浮力大小的因素时，都是控制一个因素不变，研究浮力大小与另外一个因素的关系，上述实验采用的实验方法是控制变量法；
（4）由图a，物体的重力G=5N，浸没在水中受到的浮力F_浮水=G-F_示水=5N-3N=2N，浸没在盐水中受到的浮力F_浮盐=G-F_示盐=5N-2.8N=2.2N，因物体排开液体的体积都等于自身的体积，所以V_排水=V_排盐，根据阿基米德原理，$\frac{{F}_{浮水}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{浮盐}}{{ρ}_{盐}g}$，盐水的密度ρ盐=$\frac{{F}_{浮盐}}{{F}_{浮水}}$×ρ_水=$\frac{2.2}{2}$×10³kg/m³=1.1×10³kg/m³．
故答案为：（1）3.6；物体排开液体的体积；
（2）物体排开液体体积相等时，浮力大小与液体密度有关；
（3）控制变量法；
（4）1.1×10³．

点评 本题探究浮力的大小跟哪些因素有关，主要考查控制变量法的运用和液体密度的测量．其中求盐水的密度时，可先根据阿基米德原理求出物体自身的体积，然后再求出盐水的密度．