Question

【题目】如图所示，物理兴趣小组用金属块研究浮力的实验。

（1）金属块浸没在水中时，受到的浮力是_____N。

（2）比较_____（填字母代号）三图可得出结论：金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关。

（3）比较_____（填字母代号）三图可得出结论：金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关。

（4）金属块的密度为_____kg/m3。

（5）在实验中，排除测量误差因素的影响，兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于所受的浮力，请指出实验操作中可能造成这种结果的原因：_____。

（6）纠正了错误，继续实验，兴趣小组得出结论：物体所受浮力的大小等于它排开液体所受的重力。有同学对此结论提出质疑，他认为仅采用浸没的金属块做实验不具备普遍性，使用漂浮的蜡块做实验未必遵循以上结论。针对这个质疑，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、蜡块、细线、量筒、烧杯、小木块、小桶、轻质塑料袋（质量可忽略）、适量的水。请你根据需要选择器材并设计实验，研究使用漂浮的蜡块做实验是否遵循兴趣小组所得出的结论。

实验器材：_____；

实验步骤：_____；

分析与论证：_____。

Answer 1

【答案】1 ABC（ABD） ACD 2.7×103 溢水杯没有装满水 小木块、弹簧测力计、蜡块、细线、小桶、水 见解析 见解析

【解析】

第一空．由图A、C（或D），金属块浸没在水中时受到的浮力：

F浮＝G﹣F示＝2.7N﹣1.7N＝1N；

第二空．研究金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关，要控制排开液体的密度相同，

B、C两图中物体浸入的是同种液体，液体的密度是一定的，C图中物体排开水的体积比较大；

C图中物体受到的浮力等于：2.7N﹣1.7N＝1N，B图中物体受到的浮力等于：2.7N﹣2.2N＝0.5N。

由此得出：在液体的密度一定时，物体排开液体的体积变大时，物体受到的浮力就会变大，由此说明金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关；

第三空．研究金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度的关系，要控制排开液体的密度和体积相同，故

比较 ACD三图可得出结论：金属块受到的浮力大小（大小相同）与其浸没在液体中的深度无关；

第四空．金属块浸没在水中时受到的浮力：

F浮＝1N；根据阿基米德原理，F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV物＝1N；

故金属块的密度：

ρ＝＝×ρ水＝×1.0×103kg/m3＝2.7×103kg/m3；

第五空．在实验中，排除测量误差因素的影响，兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于所受的浮力，可能造成这种结果的原因：溢水杯没有装满水，造成溢出水的体积小于排开水的体积：

第六空．实验器材：

小木块、弹簧测力计、蜡块、细线、小桶、水；

第七空．实验步骤：

①用测力计测量出空小桶的重力G桶；

②将木块垫在烧杯下一侧作为溢水杯用，将烧杯内装满水，

③将蜡块用细线拴好，用测力计测量出蜡块的重力G，

④将蜡块取下轻轻放入烧杯内的水中，用小桶接排开的水，

用测力计测量出空小桶的和水的总重力G桶总；

第八空．分析与论证

根据漂浮的特点，蜡块的重力G即其受到的浮力，

G桶总﹣G桶即为排开水的重力，

比较G与G桶总﹣G桶的大小，若相等，则得出使用漂浮的蜡块做实验遵循以上结论；否则不遵循以上结论。