Question

19．小婷經常給爺爺泡茶，細心的他發現：茶葉剛放下時，有的漂在水面上，有的沉在水底；泡一段時間后全部會沉入水底．她想：“浮力大小與什么因素有關呢？”
小婷同學猜想：浮力大小可能與液體密度、物體浸在液體中的體積和浸在液體中的深度有關．為了驗證以上猜想，小婷同學進行了如圖1所示的一系列實驗：

（1）比較①、④、⑤的實驗數據可知：物體浸沒在水中所受的浮力＜（選填“＞”、“﹦”或“＜”）浸沒在鹽水中所受的浮力，兩者對比可說明浮力與液體密度有關．
（2）由①～③可以看出：當物體浸入液體越深，所受的浮力變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）．小婷立即得出：物體所受浮力大小與浸在液體中的深度有關．你認為她的判斷是錯誤的（選填“正確”或“錯誤”），理由是沒有控制物體浸在液體中的體積相同．
（3）在圖2中，能正確反映彈簧測力計示數F和圓柱體A浸水后下表面到水面距離h關系的圖象是B
（4）綜上所述，得出結論：浮力的大小跟物體排開液體的體積和液體密度有關．

Answer 1

分析 （1）根據稱重法求浮力F_浮=G-F_示，運用控制變量法，找出不變的量與變化的量，確定浮力大小與變化量的關系；
（2）浮力大小與物體排開液體的體積和排開液體的密度有關，在研究浮力大小與深度的關系時，要控制排開液體的體積和排開液體的密度不變；
（3）明確橫縱軸表示的內容，再分析F隨h的變化趨勢，與表格中的實驗結果相對照；
（4）浮力大小和物體排開液體的體積、液體密度有關．

解答 解：（1）由①、④、⑤的實驗數據可知：物體的重力G=4N，物體浸沒在鹽水中時，彈簧測力計的示數F_示鹽=2.8N，此時受的浮力F_浮鹽=G-F_示鹽=4N-2.8N=1.2N；浸沒在水中時彈簧測力計的示數F_示水=3N，此時受的浮力F_浮水=G-F_示水=4N-3N=1N，F_浮水＜F_浮鹽；
由①、④、⑤的實驗知，物體排開液體的體積相等（都等于物體的體積），液體的密度不同，所以，兩者對比可說明：浮力大小與液體的密度有關；
（2）由①、②、③可知，彈簧測力計的示數越來越小，根據F_浮=G-F_示，物體受到的浮力變大；
但在研究浮力大小與深度的關系時，只控制了液體的密度不變，沒有控制排開液體的體積相同，所以她的判斷是錯誤的；
（3）由以上實驗可知，在完全浸沒前，隨著物體進入的深度逐漸變深，彈簧測力計的示數逐漸變小；完全浸沒后，物體浸沒深度逐漸變深，彈簧測力計的示數不變，因此，只有選項B符合題意；
（4）綜上所述，得出結論：浮力的大小跟物體排開液體的體積和液體密度有關．
故答案為：（1）＜；液體密度；（2）變大；錯誤；沒有控制物體浸在液體中的體積相同；（3）B；（4）物體排開液體的體積；液體密度．

點評 本題探究”浮力大小跟哪些因素有關”，涉及彈簧測力計的讀數、稱重法測浮力、控制變量法等知識，難度一般．此題的易錯點在于分析圖象時要注意：彈簧測力計的示數F隨h的變化和浮力F_浮隨h的變化是不同的．