Question

【題目】在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”時，提出了如下的多種猜想：

A. 可能與物體浸沒在液體中的深度有關(guān)；

B. 可能與物體的密度有關(guān)；

C. 可能與物體的體積有關(guān)；

D. 可能與物體浸在液體中的體積有關(guān)；

E. 可能與液體的密度有關(guān)；

為了驗證上述猜想，小明利用下列器材做了如圖所示的實驗.

器材：體積相等的鐵塊、銅塊，彈簧測力計，一杯水，一杯鹽水，細(xì)繩.

（1）分析比較實驗③④，可以驗證猜想______是正確的：分析比較實驗④⑤，可以驗證猜想_____是錯誤的（選填序號字母）；

（2）分析比較實驗①⑤與②⑥，可以驗證猜想________________是錯誤的；

（3）分析比較實驗_______可得：浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)；

（4）由圖知：鐵塊浸沒在水中受到的浮力是____，鹽水的密度為________kg/m3；

（5）該實驗探究主要運用的科學(xué)探究方法是：________________________。

Answer 1

【答案】 D A B ⑥⑦ 2.0N 1.2×103 控制變量法

【解析】（1）在實驗③④中，都是浸沒在水中，液體密度相同，但排開水的體積不同，V排③ ＜V排④，計算浮力可知，F浮③=1.0N＜F浮④=2.0N，說明物體受到的浮力與排開液體的體積有關(guān)，即猜想D是正確的；在實驗④⑤中，液體的密度相同，排開液體的體積相同，但物體浸沒在液體中的深度不同，此時，彈簧測力計的示數(shù)相同都是1.0N，計算可知，F浮④=F浮⑤=2.0N，說明物體受到的浮力與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)，即猜想A是錯誤的；

（2）在實驗①⑤中，鐵塊完全浸沒在水中，計算可知，F浮⑤=2.0N，在實驗②⑥中，銅塊完全浸沒在水中，計算可知，F浮⑥=2.0N，比較可知，鐵塊和銅塊排開水的體積相同，液體的密度相同，受到的浮力相同，說明物體受到的浮力與物體的密度無關(guān)，即猜想B錯誤；

（3）研究物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)，需控制排開液體的體積相同，浸沒在不同液體中；實驗⑥⑦中，銅塊排開液體的體積相同，浸沒在不同的液體（水、鹽水）中，彈簧測力計的示數(shù)不同，即浮力不同，說明物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)；

（4）由圖①④可知：鐵塊完全浸沒在水中時受到的浮力F浮鐵 =G鐵-F=3.0N-1.0N=2.0N；由②⑥可知，銅塊浸沒在水中受到的浮力F浮=4N-2N=2N，∵F浮=ρ水gV排，∴銅塊的體積V=V排=F浮/ρ水g，由②⑦可知，銅塊浸沒在鹽水中受到的浮力F浮′=4N-1.6N=2.4N，∵F浮′=ρ鹽水gV排，∴鹽水的密度ρ鹽水 =F浮′/gV排=F浮′/g×F浮/gρ水=F浮′ρ水/F浮=2.4N×1/103kg/m3/2N=1.2×103kg/m3；

（5）當(dāng)研究一個物理量同時與多個因素有關(guān)時，則采用控制變量法，把多因素的問題變成多個單因素的問題，每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決。