Question

某實驗小組進行“探究物體所受浮力跟哪些因素有關”的活動．如圖所示．
（1）由第一步可知，鐵塊重力為

 

N．
（2）比較第二步和第三步可知，浸在液體中的物體受到的浮力大小，跟物體浸入液體的體積

 

（選填“有關”或“無關”）．
（3）由圖可知，鐵塊浸沒在水中的浮力是

 

N．
（4）若給你一杯濃鹽水，利用本實驗器材，你如何測出濃鹽水的密度．寫出你的做法．  （要用字母表示測量的物理量，不用寫出密度表達式）

Answer 1

分析：（1）鐵塊的重力可以由彈簧測力計直接讀取，彈簧測力計讀數時，首先要認清分度值，然后看指針在什么位置，進行讀數；
（2）第二步和第三步，鐵塊浸入液體的體積不同，鐵塊的重力是一定的，根據F_浮=G-F_示，讀出彈簧測力計的示數，得出浮力和物體浸入液體體積的關系；
（3）根據F_浮=G-F_示求出鐵塊浸沒在水中時所受到的浮力；
（4）要測量鹽水的密度，可以根據浮力的計算公式F_浮=ρ_液V_排g得出ρ_液=

F浮

V排g

；
浮力可以根據F_浮=G-F_示得出；
關鍵是物體排開鹽水的體積，可以讓鐵塊分別浸沒在水和鹽水中，排開鹽水的體積就等于排開水的體積，根據F_浮=G-F_示求出鐵塊浸沒在水中受到的浮力，再根據V_排=

F浮

ρ水g

求出鐵塊排開水的體積，也就是排開鹽水的體積．

解答：解：（1）鐵塊的重力可以從彈簧測力計直接讀取，彈簧測力計的分度值是0.2N，指針在彈簧測力計3N以下2小格處，彈簧測力計的示數即鐵塊的重力為3.4N；
故答案為：3.4．
（2）第二步彈簧測力計的示數為2.8N，鐵塊受到的浮力F₁=3.4N-2.8N=0.6N；第三步彈簧測力計的示數為2.2N，鐵塊受到的浮力F₂=3.4N-2.2N=1.2N；
兩步中，都是浸在水中，液體的密度一定，鐵塊浸入水的體積不同，浮力不同，也就說明了浮力的大小和物體浸入液體的體積有關；
故答案為：有關．
（3）鐵塊浸沒在水中的浮力F₂=3.4N-2.2N=1.2N；
故答案為：1.2．
（4）用細線拴住鐵塊，掛在彈簧測力計的掛鉤上，讀出彈簧測力計的示數，記為G；讓鐵塊浸沒在水中，讀出彈簧測力計的示數F₁；將細線拴住的鐵塊浸沒在鹽水中，讀出彈簧測力計的示數，記為F₂．
（先求出鐵塊浸沒在水中的浮力F_浮1=G-F₁；
鐵塊浸沒在水中時排開水的體積V_排1=

G-F1

ρ水

；
鐵塊浸沒在鹽水中的排開鹽水的體積V_排2=V_排1=

G-F1

ρ水

；
鐵塊浸沒在鹽水中的浮力F_浮2=G-F₂；
鹽水的密度ρ=

G-F2

G-F1 ρ水 ×g

=

G-F2

G-F1

ρ水）

點評：此題考查的浮力大小的探究和浮力知識的應用；
難點在于根據浮力知識來測量鹽水的密度，這要求我們熟悉浮力的計算公式，并且用使用水的密度這一常量．