Question

如圖是研究浮力大小的實驗裝置圖，各實驗中彈簧測力計示數如表所示．

實驗	a	b	C	d	e
彈簧測力計示數/N	3.8	3	2	2	2.4

（1）分析b、C兩實驗，說明浸在同種液體中的物體所受浮力大小跟______有關．
（2）分析c、d兩實驗，說明浸沒在同種液體中的物體所受浮力大小跟______無關．
（3）分析d、e兩實驗，說明物體排開相同體積的液體時，所受浮力大小跟______有關．
（4）c圖中物體受到的浮力大小為______N，物體的體積是______m³．
（5）分析a、b、C、d四次實驗，下列圖象中能正確反映彈簧測力計示數F與物體浸入液體中體積V的關系的是______．

Answer 1

解：（1）由b、c所示兩實驗可知物體排開液體的體積越大，物體受到的浮力越大，由此可知：浸在同種液體中的物體所受浮力大小跟物體排開液體的體積有關．
（2）由c、d所示兩實驗可知，物體浸沒在水中，物體浸入水的深度不同而物體受到的浮力相同，這說明浸沒在同種液體中的物體所受浮力大小跟深度無關．
（3）由d、e兩實驗可知，物體排開液體體積相同而液體密度不同，物體受到的浮力不同，這說明物體排開相同體積的液體時，所受浮力大小根液體密度有關．
（4）由圖a所示實驗可知，物體的重力G=3.8N，由圖c所示實驗可知，彈簧測力計所示為2N，則物體受到的浮力F_浮=G-F=3.8N-2N=1.8N，∵F_浮=ρ_水gV_排，
∴物體的體積V=V_排===1.8×10^-4m³；
（5）彈簧測力示數F=G-F_浮=G-ρ_水gV_排，物體沒有完全進入水中時，隨物體浸入液體中體積V增大，物體排開液體的體積增大V_排，彈簧測力計示數減小，當物體完全進入水中后，物體排開水的體積不變，彈簧測力計示數不變，由此可知，隨V增大，F先減小后不變，圖C所示圖象正確．
故答案為：（1）排開液體的體積；（2）深度；（3）液體密度；（4）1.8；1.8×10^-4；（5）C．
分析：應用控制變量法分析圖示實驗，根據實驗控制的變量與實驗現象分析答題，然后得出結論．物體浸入液體，物體重力與彈簧測力計拉力之差是物體受到的浮力，由浮力公式可以求出物體的體積．
點評：本題是較典型的用控制變量法分析實驗得出結論的題型．在分析問題時，要明確哪些量是相同的，哪些量是變化的或不同的，正是這些變化的或不同的量導致了實驗結果的不同．