题目内容
5．在探究“浮力的大小与什么有关”的实验中，班里的“物理小博士”为同学们做了如图所示的一系列实验，实验中铜块与铝块的体积相同．
（1）铜块浸没水中后，所受的浮力大小为1N；
（2）做①③④三次试验是为了探究浮力的大小与物体排开液体的体积；的关系，得出的结论是在液体密度相同时，物体排开液体体积越大，物体受到的浮力越大，主要采用的方法是控制变量法；
（3）分析①④⑤；三次试验数据，可知浮力的大小与物体浸入液体内的深度无关；
（4）做①②④⑥四次试验是为了探究浮力的大小与物重的关系，得出的结论是浮力的大小与物重无关；
（5）做①⑤⑦三次试验可探究浮力的大小与液体密度的关系，可得出的结论是在物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大，而班里有同学认为此实验不可靠，原因是物体浸入液体内的深度不同；
（6）实验时若先将物体放入水中测浮力再测物体的重力，则会使浮力的测量结果偏大（选“偏大”或“偏小”）（7）图中提供的数据，可以求出铜块的密度为9×103kg/m3；
（8）由图中提供的数据，可以求出盐水的密度为1.2×103kg/m3．
分析 （1）根据①④的测力计示数利用称重法即可求出浮力；
（2）①③④次铜块浸入水的体积不同，弹簧测力计示数不同，据此根据控制变量法得到探究问题和实验结论；
（3）要探究浮力大小与物体浸入深度的关系，需要保持液体密度和物体排开液体体积相同，比较弹簧测力计示数是否相同；
（4）由①②④⑥可以得到物体重力和受到的浮力，根据浮力大小与重力大小确定两者关系；
（5）要探究浮力的大小与液体密度的关系，应该保持物体排开液体的体积相同，选择不同的液体；
（6）实验时若先将物体放入水中测浮力再测物体的重力，由于物体上沾有部分水，据此可知重力的偏差，继而可知浮力测量结果的偏差；
（7）根据①可知铜块的重力，即可利用m=$\frac{G}{g}$求出质量，根据④中铜块的浮力，利用F浮=ρ液gV排可求出铜块的体积，利用ρ=$\frac{m}{V}$求出铜块的密度；
（8）根据铜浸没在水中受到的浮力与浸没在盐水中受到的浮力的大小关系，由于排开的液体体积相同，根据F浮=ρ液gV排可得盐水的密度．
解答 解：
（1）①④次实验，利用称重法可知铜块浸没水中后所受的浮力F浮=G-F4=9N-8N=1N；
（2）①③④比较知：液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大，所以这三步是探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系，结论是：在液体密度相同时，物体排开液体体积越大，物体受到的浮力越大．
应用的探究方法是控制变量法．
（3）要探究浮力大小与物体浸入深度的关系，需要保持液体密度和物体排开液体体积相同，所以选择①④⑤．
（4）铜块受到的重力为G铜=9N，铝块受到的重力为G铝=2.8N，重力不相等；
铜块受到的浮力为F铜浮=9N-8N=1N，铝块受到的浮力为F铝浮=2.8N-1.8N=1N，浮力相等．
所以物体受到的浮力大小与物重无关；
（5）要探究浮力的大小与液体密度的关系，应该将物体浸入不同的液体，同时保持物体排开液体的体积相同，所以选择①⑤⑦，实验结论是：在物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大；
而班里有同学认为此实验不可靠，比较⑤⑦可知物体浸入液体内的深度不同；所以，根据控制变量法可知可能的原因是：物体浸入液体内的深度不同．
（6）实验时若先将物体放入水中测浮力再测物体的重力，由于物体上沾有部分水，据此可知重力的偏大，根据F浮=G-F可知浮力偏大；
（7）铜块的质量m铜=$\frac{{G}_{铜}}{g}$=$\frac{9N}{10N/kg}$=0.9kg，
由F浮=ρ液gV排可得铜块的体积为V铜=V铜排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10-4m3，
铜块的密度ρ铜=$\frac{{m}_{铜}}{{V}_{铜}}$=$\frac{0.9kg}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=9×103kg/m3．
（8）据图①和图④可得，铜浸没在水中受到的浮力F浮1=9N-8N=1N；据图①和图⑦可得铜浸没在盐水中受到的浮力F浮2=9N-7.8N=1.2N；根据公式F浮=ρ液gV排可得，铜在盐水中受到的浮力是铜在水中受到浮力的1.2倍，则盐水的密度是水的密度的1.2倍，所以盐水的密度ρ盐水=1.2×103kg/m3．
故答案为：
（1）1；（2）物体排开液体的体积；在液体密度相同时，物体排开液体体积越大，物体受到的浮力越大；
（3）①④⑤；（4）浮力的大小与物重无关；
（5）①⑤⑦；在物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大；物体浸入液体内的深度不同；
（6）偏大；（7）9×103；（8）1.2×103．
点评 本题考查了探究影响浮力大小的因素、阿基米德原理的应用，应用的探究方法是控制变量法．在分析问题时，要明确哪些量是相同的，哪些量是变化的或不同的，正是这些变化的或不同的量导致了实验结果的不同．
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小学生10分钟应用题系列答案
如图甲所示是一水位测量装置示意图（图中水位在最高处），电源电压为24V保持不变，电压表量程0～15V，电流表量程0～3A．R0是阻值为15Ω的定值电阻，R1是长15cm、总阻值为15Ω的电阻丝，它的滑片P与轻质弹簧的指针连在一起，圆柱体M高100cm，底面积为100cm2．当M刚好浸没在水中时，滑片P恰好在R1的最上端．轻质弹簧阻值不计，在测量范围内它的伸长长度与受到拉力的关系如图乙所示．
画出如图所示实物，电路在以下不同状态的等效电路图．| A． | 54℃ | B． | 64℃ | C． | 80℃ | D． | 84℃ |
| A． | 在粗糙地面上做功较多 | |
| B． | 在光滑地面上做功较多 | |
| C． | 先后两次对小车做功一样多 | |
| D． | 条件不足，无法比较两次做功的多少 |
小科同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和煤油），对浸在液体中的物体所受的浮力进行探究．探究过程如图所示．
如图所示中柔软的导线稀疏的绕在光滑的玻璃管上，形成一个螺线管，当开关S闭合后，螺线管的长度将变大（选填“变大”、“不变”或“变小”）．