Question

在探究“浮力大小與哪些因素有關”的實驗中，某小組同學用如圖所示的裝置，將同一物體分別逐漸浸入到水和酒精中，為了便于操作和準確收集數據，用升降臺調節溢水杯的高度來控制物體排開液體的體積．他們觀察并記錄了彈簧測力計的示數及排開液體的體積．實驗數據記錄在下表中．

液體種類	實驗序號	物體重力 G物（N）	彈簧測力計示數F（N）	物體受到浮力F浮（N）	排開液體體積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

（1）分析表中數據，實驗所用物體的重力為　　N，第一次實驗中物體所受的浮力F_浮=　　N．

（2）分析比較實驗序號1、2和3（或4、5和6）可初步得出結論：當液體的種類相同時，排開液體的體積越　　，浸在液體中的物體受到的浮力越大；分析比較實驗序號　　可初步得出結論：當排開液體的體積相同時，液體的密度越大，浸在液體中的物體受到的浮力越大．

（3）請你計算出第一次實驗中物體排開水受到的重力G_排=　　N．通過比較每次實驗中物體受到的浮力和它排開液體的重力的關系，還可以驗證　　原理．

（4）本實驗在探究“浮力的大小與哪些因素”有關時，選用了不同液體并進行了多次實驗，其目的是為了　　（選填字母序號）．

A．尋找普遍規律

B．取平均值減小誤差

（5）實驗中小明同學觀察到將同一個物體浸沒在密度越大的液體中時，彈簧測力計的示數越　　．于是他靈機一動在彈簧測力計下掛一個重1.5N的物塊，如圖甲所示；當他把物塊浸沒在水中時，如圖乙所示，彈簧測力計的讀數為0.5N，他就在0.5N處對應標上1.0g/cm³的字樣；當他把物塊浸沒在酒精中時，如圖丙所示，應該在彈簧測力計刻度盤的　　N處對應標上0.8g/cm³字樣，聰明的他就將圖甲所示裝置改裝成了一個能測液體密度的密度秤．

 

Answer 1

【答案】

（1）2；0.5；（2）大；1、4或者2、5或者3、6；（3）0.5；阿基米德；（4）A；（5）小；0.7．

【解析】（1）分析表中數據可知，實驗所用物體的重力為2N；

第一次實驗中物體所受的浮力F_浮=G﹣F′=2N﹣1.5N=0.5N．

（2）①分析比較實驗序號1、2和3（或4、5和6）可知，液體的密度相同，物體浸入液體中的體積越大，彈簧測力計的示數越小，即所受的浮力變大；

故可得結論：當液體的種類相同時，排開液體的體積越大浸在液體中的物體受到的浮力越大．

②在探究浮力的大小與液體密度的關系時，應控制排開液體的體積不變，改變液體的密度；結合表格可知1、4或者2、5或者3、6符合．

（3）第一次實驗中物體排開水受到的重力：

G_排=m_排g=ρV_排g=1.0×10³kg/m³×50×10^﹣6m³×10N/kg=0.5N，

因F_浮=G_排=0.5N，所以可以驗證阿基米德原理．

（4）在探究“浮力的大小與哪些因素”有關時，選用了不同液體并進行了多次實驗的目的是減小偶然性，使實驗得出的實驗規律更具有普遍性，所以本實驗的目的是尋找普遍規律．

（5）根據F_浮=ρgV_排可知，物體浸沒時排開水的體積和本身的體積相等，所以將同一個物體浸沒在密度越大的液體中時受到的浮力變大，根據F_浮=G﹣F′可知彈簧測力計的示數越小；

當他把物塊浸沒在水中時，受到的浮力F_浮=G﹣F′=1.5V﹣0.5N=0.5N，根據阿基米德原理得0.5N=ρ_水gV_排，

當他把物塊浸沒在酒精中時，F_浮酒=ρ_酒gV_排，

由以上兩式可得：F_浮酒=0.8N，

此時應標在彈簧測力計的1.5N﹣0.8N=0.7N處．