Question

11．小明同學用一個彈簧測力計、一個金屬塊、兩個相同的燒杯（分別裝有一定量的水和煤油），對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究．下圖表示探究過程及有關數據．

（1）分析圖B、C、D，說明浮力大小跟物體排開液體的體積有關．
（2）分析圖D、E，說明浮力大小跟液體密度有關．
（3）物體完全浸沒在水中所受的浮力是3N．完全浸沒在煤油中所受的浮力是2.4N．
（4）小明還想探究浮力大小與物體形狀是否有關，請你簡述實驗方法．

Answer 1

分析 （1）分析圖B、C、D所示實驗，根據實驗控制的變量與實驗現象，得出實驗結論．
（2）探究浮力與密度的關系，應控制物體排開液體的體積相同而液體密度不同．
（3）物體的重力與彈簧測力計所示之差是物體浸入液體時受到的浮力．
（4）探究浮力與物體形狀的關系，應控制液體的密度與物體排開液體體積不變，改變物體的形狀．

解答 解：（1）分析圖B、C、D可知，物體浸入液體中的體積越大，測力計示數越小，浮力越大，故說明浮力的大小跟物體排開液體的體積有關．
（2）分析圖 D、E，物體在不同液體中時，測力計示數是不同的，說明浮力的大小跟液體的密度有關．
（3）物體完全浸沒在水中所受的浮力是F_浮=G-F=10N-7N=23N；物體完全浸沒在煤油中所受的浮力是F_浮=G-F=10N-7.6N=2.4N；
（4）用彈簧測力計測出一塊橡皮泥的物重G，然后將橡皮泥捏成兩種不同的形狀，先后浸沒于同一杯水中，測出兩次彈簧測力計的示數F₁、F₂，然后比較，若示數相同，則與形狀無關，若示數不同，則與形狀有關．
故答案為：（1）物體排開液體的體積；（2）D、E；（3）3；2.4；（4）用彈簧測力計測出一塊橡皮泥的物重G，然后將橡皮泥捏成兩種不同的形狀，先后浸沒于同一杯水中，測出兩次彈簧測力計的示數F₁、F₂，然后比較，若示數相同，則與形狀無關，若示數不同，則與形狀有關．

點評 本題考查了實驗現象分析，應用控制變量法分析圖示實驗即可正確解題．