Question

某小组同学研究影响浮力大小的因素．如图17所示，他们将一个重为12牛、体积为6×10^-4米³金属圆柱体分别浸入水和酒精两种不同的液体做实验．当圆柱体体积的1/3、2/3和全部浸入液体中时，他们读出测力计的示数，并将有关数据记录在表一、二中．当圆柱体全部浸入液体后，他们再增加圆柱体在液体中的深度，并将有关数据记录在表一和表二的第五行中．（已知ρ_水＞ρ_酒精）
表一

实验 序号	圆柱体排开水的体 积 （?10-3米3）	测力计 的示数 （牛）	圆柱体 所受浮力 （牛）
1	0.2	10.0
2	0.4	8.0
3	0.6	6.0
4	0.6	6.0

表二　　　　　　　　　　　　　　　　　　

实验 序号	圆柱体排开酒精的体 积 （?10-3米3）	测力计 的示数 （牛）	圆柱体 所受浮力 （牛）
5	0.2	10.4
6	0.4	8.8
7	0.6	7.2
8	0.6	7.2

（1）请将表一和表二填写完整．
（2）分析比较实验序号______的数据及相关条件，可得出的初步结论是：当物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大．
（3）分析比较实验序号1、2与3或5、6与7的数据及相关条件，可得出的初步结论是：______．
（4）分析比较实验序号3与4或7与8的数据及相关条件，可得出的初步结论是：______．
（5）在分析比较实验数据归纳得出实验结论的过程中，关键是要分析比较表一、表二中第______列中的实验数据．

Answer 1

解：（1）根据F_浮=G-F，计算得出浮力分别为2N、4N、6N、6N、1.6N、3.2N、4.8N、4.8N；
（2）1与5（或2与6，或3与7，或4与8）中的数据，排开液体的体积相同，液体的密度不同，且密度越大，浮力越大；
（3）实验序号1、2与3或5、6与7的数据，液体的密度相同，排开液体的体积越大，浮力越大，且V排增大为原来的几倍，F_浮也增大为原来的几倍，可得在同种液体中，物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积成正比；
（4）实验序号3与4或7与8的数据，表示物体都完全浸没在液体中，深度不同，但浮力相同，可得同一物体浸没在同种液体中所受浮力的大小与深度无关；
（5）在实验中要时刻关注表一、表二中的V_排和F_浮．
故答案为：（1）

实验 序号 圆柱体 所受浮力 （牛） 1 2 2 4 3 6 4 6

表一 表二

实验 序号 圆柱体 所受浮力 （牛） 5 1.6 6 3.2 7 4.8 8 4.8

（2）1与5（或2与6，或3与7，或4与8）；
（3）在同种液体中，物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积成正比；
（4）同一物体浸没在同种液体中所受浮力的大小与深度无关（或：当物体在同种液体中排开的液体体积相同时，所受浮力的大小相同）；
（5）二与四．
分析：（1）根据F_浮=G-F求出浮力的大小；
（2）要探究浮力与液体密度的关系，需使排开液体的体积相同，液体的密度不同；
（3）液体的密度相同，排开液体的体积不同，通过比较浮力大小关系可得出浮力与V_排的关系；
（4）分析3与4或7与8的数据，共同特点都是排开液体的体积相同，不同点是在液体中的深度不同，根据浮力的大小关系得出结论；
（5）在实验分析中，探究浮力与液体密度和V_排的关系，所以要关注V_排、F_浮及液体的种类．
点评：此题是探究影响浮力大小的因素实验，考查了控制变量法在实验中的应用，同时考查了浮力大小的计算．