题目内容

在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中，同学们有以下猜想：
A．浮力的大小可能与液体密度有关；
B．浮力大小可能与物体排开液体的体积大小有关；
C．浮力大小可能与物体浸入液体内的深度有关．
小红的实验小组对猜想C进行了如下的实验探究：将一个高为10cm金属圆柱体挂在弹簧测力计下，在金属圆柱体接触水面之前和接触水面后，分别记下了金属圆柱体下表面到水面的距离h和弹簧测力计相应的示数F（如图），实验数据如下表：
试验次数 1 2 3 4 5 6
h（cm） 0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
F（N） 8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5
（1）小红小组分析表中数据得出：物体的浮力大小与物体浸入液体内的深度有关，且在同种液体内物体浸入的深度越深，物体所受的浮力越大．针对小红小组的探究过程及结论做出正确的评价，并对实验步骤提出修正意见．
（2）分析表中数据，还可以得出物重为N，第6次实验时，物体受到的浮力为N，从中我们可以计算出此金属的密度为__kg/m³．

解：（1）探究浮力与物体浸入液体内的深度关系，应控制液体的密度和排开液体的体积不变，小红小组在探究浮力大小与物体浸入液体内深度关系时，没有控制物体排开液体体积不变，故其得出的结论也是错误的；
可以将物体完全浸没后，再改变物体在液体中的深度，这样很好地控制了液体的密度和排开液体的体积；
（2）由表格中数据知，当h=0时，G=F=8N；
第6次实验时，F=5.5N，所以F_浮=G-F=8N-5.5N=2.5N；
此时深度h=10cm，物体恰好完全浸没，所以V=V排= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =2.5×10^-4m³；
物体的质量：m= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =0.8kg
ρ= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =3.2×10³kg/m³．
故答案为：（1）小红小组在探究浮力大小与物体浸入液体内深度关系时，没有控制物体排开液体体积不变，故其得出的结论也是错误的；
修正意见：将物体完全浸没液体中后，再改变深度，记录测力计示数变化；
（2）8；2.5；3.2×10³．
分析：（1）根据浮力公式F_浮=ρ_液gV_排，探究浮力与物体浸入液体内的深度关系，应控制液体的密度和排开液体的体积不变；
（2）当物体没有接触水面时，测力计的示数等于物体的重力；
确定第6次时测力计的示数，根据F_浮=G-F计算出浮力大小；
根据V_排= $\text{[math]}$ 得出物体的体积，并根据公式ρ= $\text{[math]}$ 计算出密度，其中m= $\text{[math]}$ ．
点评：此题是探究浮力与物体在液体中深度的关系，考查了控制变量法的应用及对实验数据的分析；关键是能够根据1、6两组数据得出物体的重力及物体的体积．

试验次数	1	2	3	4	5	6
h（cm）	0	2.0	4.0	6.0	8.0	10.0
F（N）	8.0	7.5	7.0	6.5	6.0	5.5

液体种类	实验序号	物体重力 G_物（N）	弹簧测力计示数F（N）	物体受到浮力F_浮（N）	排开液体体积V_排（cm³）
水 ρ_水=1.0g/cm³	1	2	1.5		50
	2		1.0	1.0	100
	3		0.5	1.5	150
酒精 ρ_酒精=0.8g/cm³	4	2	1.6	0.4	50
	5		1.2	0.8	100
	6		0.8	1.2	150

实验次数	液体的密度 ρ/10³kg?m^-3	排开液体的体积V/cm³	物体的重力 G/N	测力计的示数F/N（在液体中）	浮力 F_浮/N
1	0.8	50	0.70	0.30	0.40
2	1.0	50	0.70	0.20	0.50
3	1.2	50	0.70	0.10	0.60
4	1.0	60	0.84	0.20	0.60
5	1.0	70	0.98	①	②

液体种类	实验序号	物体重力 G_物/N	弹簧测力计示数F/N	物体受到的浮力F_浮/N	排开液体体积V_排/cm³
水ρ_水= 1.0 g/cm³	1	2	1.5	0.5	50
	2		1.0	1.0	100
	3		0.5	1.5	150
酒精 ρ_酒精= 0.8 g/cm³	4	2	1.6	0.4	50
	5		1.2	0.8	100
	6		0.8	1.2	150

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