Question

如圖，為小華同學“探究影響浮力大小的因素”實驗的若干操作，根據此圖：

（1）物體浸沒在水中時的浮力大小為 ______N，物體的密度為 ______kg/m³．（計算結果保留一位小數）
（2）若選用的操作為①③④或①③⑤，可探究浮力的大小與 ______的關系．可以得到結論：______．
（3）若探究浮力的大小與物體排開液體體積的關系，可選用的操作是 ______．可以得到結論：同種液體中，物體排開液體體積越大，物體在液體中受到的浮力 ______．
（4）若探究浮力的大小與物體浸沒深度的關系，可選用的操作是 ______．可以得到結論：物體在同種液體中受到的浮力大小與物體浸沒深度 ______．（選填“有關”或“無關”）

Answer 1

【答案】分析：（1）浮力可以用公式F_浮=G_空-F_示計算，對于物體密度的計算，要先根據阿基米德原理公式的變形公式計算V_排，V_排等于V_物，然后用物體重力除以g得到物體質量，最后用公式ρ=計算出物體密度．
（2）分析①③④幾步實驗的相同因素和不同因素，就可知道這幾步是探究哪個因素對浮力的影響，并根據測力計示數計算出每步浮力的大小，從而得出結論．
（3）探究浮力的大小與物體排開液體體積的關系時必須控制液體密度不變，所以③可以去掉，另外，④⑤排開液體體積相同只取一步即可．根據測力計示數計算出②、④兩種情況的浮力，通過浮力大小得出結論．
（4）探究浮力的大小與物體浸沒深度的關系，可以選擇其他因素相同而浸沒深度不同的幾次實驗，并根據幾次浮力的大小是否相等，得出結論．
解答：解：（1）F_浮=G_空-F_示=4N-3.3N=0.7N，
V_排=V_物===0.7×10^-4m³，
m===0.4kg，
ρ===5.7×10³kg/m³．
（2）在①③④或①③⑤中，相同的因素是排開液體體積，不同因素是液體密度．
在酒精里的浮力為：4N-3.4N=0.6N，在水里的浮力為：4N-3.3N=0.7N，所以物體所受浮力在排開相同體積的液體時，液體密度越大，浮力越大．
（3）探究浮力的大小與物體排開液體體積的關系時，要選擇液體密度相同的操作，所以要去掉③，另外，④⑤的操作排開液體體積相同，只取一個就可．把剩下的①②④或①②⑤分析計算浮力：操作②的浮力為：4N-3.4N=0.6N，操作④的浮力為：4N-3.3N=0.7N，由此可得：同種液體中，物體排開液體體積越大，物體在液體中受到的浮力越大．
（4）探究浮力的大小與物體浸沒深度的關系可選擇同密度、同體積但不同深度的操作，操作①④⑤符合要求，通過計算浮力兩次都為0.7N，所以物體在同種液體中受到的浮力大小與物體浸沒深度 無關．
故答案為：
（1）0.7、5.7×10³；
（2）液體密度、物體受到的浮力和液體密度有關；
（3）①②④、越大；（4）①④⑤、無關．
點評：物體所受浮力受兩個因素影響，一是排開液體體積，二是排開液體的密度．其他因素都和浮力沒有關系．