Question

8．在探究“浮力的大小與什么因素有關”的實驗中，小明同學和他的同伴們進行了如圖所示的一系列實驗，實驗中的銅塊與鋁塊體積相同，實驗數(shù)據(jù)在圖中已列出．

（1）圖①③④三次實驗是為了探究浮力的大小與哪個因素的關系？
（2）分析①②④⑥四次實驗得到的結論是什么？
（3）為探究浮力大小跟物體浸沒在液體中深度的關系，應選哪幾次實驗分析比較？
（4）根據(jù)有關實驗數(shù)據(jù)，你得到的鹽水的密度是多少？

Answer 1

分析 （1）①③④次銅塊浸入水的體積不同，彈簧測力計示數(shù)不同，據(jù)此得到探究問題和實驗結論；
（2）由①②④⑥可以得到物體重力和受到的浮力，根據(jù)浮力大小與重力大小確定兩者關系；
（3）要探究浮力大小與物體浸入深度的關系，需要保持液體密度和物體排開液體體積相同，比較彈簧測力計示數(shù)是否相同；
（4）根據(jù)銅浸沒在水中受到的浮力與浸沒在鹽水中受到的浮力的大小關系，由于排開的液體體積相同，根據(jù)F_浮=ρ_液gV_排可得鹽水的密度．

解答 解：（1）①③④比較知：液體密度一定時，物體排開液體的體積越大，受到的浮力越大，所以這三步是探究浮力大小與物體排開液體的體積的關系，結論是：在液體密度相同時，物體排開液體體積越大，物體受到的浮力越大．
（2）銅塊受到的重力為G_銅=9N，鋁塊受到的重力為G_鋁=2.8N，重力不相等；
銅塊受到的浮力為F_銅浮=9N-8N=1N，鋁塊受到的浮力為F_鋁浮=2.8N-1.8N=1N，浮力相等．所以物體受到的浮力大小與物重無關；
（3）要探究浮力大小與物體浸入深度的關系，需要保持液體密度和物體排開液體體積相同，所以選擇①④⑤．
（4）據(jù)圖①和圖④可得，銅浸沒在水中受到的浮力F_浮1=9N-8N=1N；據(jù)圖①和圖⑦可得銅浸沒在鹽水中受到的浮力F_浮2=9N-7.9N=1.1N；根據(jù)公式F_浮=ρ_液gV_排可得，銅在鹽水中受到的浮力是銅在水中受到浮力的1.1倍，則鹽水的密度是水的密度的1.1倍，所以鹽水的密度ρ_鹽水=1.1×10³kg/m³．
答：（1）圖①③④三次實驗是為了探究浮力的大小與排開液體體積的關系；
（2）分析①②④⑥四次實驗得到的結論是物體受到的浮力大小與物重無關；
（3）為探究浮力大小跟物體浸沒在液體中深度的關系，應選①④⑤實驗分析比較；
（4）根據(jù)有關實驗數(shù)據(jù)，你得到的鹽水的密度是1.1×10³kg/m³．

點評 本題考查了探究影響浮力大小的因素，應用的探究方法是控制變量法．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．