Question

15．在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，辰辰同学和他的小伙伴们做了如图所示的一系列实验．

（1）分析①③④三次的实验数据，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关．
（2）分析①、②、⑤三次的实验数据，可知浮力的大小与液体密度的关系．
（3）通过实验数据可知金属块的密度为9×10³kg/m³．

Answer 1

分析 应用控制变量法分析图示实验，根据实验控制的变量与实验现象分析答题；应用浮力公式求出金属块的质量，然后由密度公式求出金属块的密度．

解答 解：（1）由图①③④三次实验可知，物体排开液体的密度与体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，物体受到的浮力相同，由此可知：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关．
（2）由图①③⑤所示实验可知，物体排开液体的体积相同而排开液体的密度不同，液体密度越大，物体受到的浮力越大，由此可知：该实验可以探究浮力的大小与液体密度的关．
（3）由图①所示实验可知，金属块的重力G=9N，由G=mg可知，金属块的质量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{9N}{10N/kg}$=0.9kg，由图①③所示实验可知，金属块浸没在水中受到的浮力：F_浮=G-F=9N-8N=1N，由F_浮=ρ_水gV_排可知，金属块的体积：V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³，
金属块的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.9kg}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=9×10³kg/m³．
故答案为：（1）①③④；（2）液体密度；（3）9×10³．

点评 在本实验中，牵扯到的变量一共有三个，物体排开液体的体积、液体的密度、物体浸没的深度，因此，在探究过程中，控制变量法的运用至关重要．同时，我们还应明确在这三个因素中，物体浸没的深度对浮力的大小是没有影响的．称重法表达式的运用也在这一实验的进行中起到了重要的作用，是我们必须熟练掌握的．