Question

如圖，為小華同學(xué)“探究影響浮力大小的因素”實(shí)驗(yàn)的若干操作，根據(jù)此圖：

（1）物體浸沒(méi)在水中時(shí)的浮力大小為 ______N，物體的密度為 ______kg/m³．（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）
（2）若選用的操作為①③④或①③⑤，可探究浮力的大小與 ______的關(guān)系．可以得到結(jié)論：______．
（3）若探究浮力的大小與物體排開(kāi)液體體積的關(guān)系，可選用的操作是 ______．可以得到結(jié)論：同種液體中，物體排開(kāi)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(méi)深度的關(guān)系，可選用的操作是 ______．可以得到結(jié)論：物體在同種液體中受到的浮力大小與物體浸沒(méi)深度 ______．（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）

Answer 1

【答案】分析：（1）浮力可以用公式F_浮=G_空-F_示計(jì)算，對(duì)于物體密度的計(jì)算，要先根據(jù)阿基米德原理公式的變形公式計(jì)算V_排，V_排等于V_物，然后用物體重力除以g得到物體質(zhì)量，最后用公式ρ=計(jì)算出物體密度．
（2）分析①③④幾步實(shí)驗(yàn)的相同因素和不同因素，就可知道這幾步是探究哪個(gè)因素對(duì)浮力的影響，并根據(jù)測(cè)力計(jì)示數(shù)計(jì)算出每步浮力的大小，從而得出結(jié)論．
（3）探究浮力的大小與物體排開(kāi)液體體積的關(guān)系時(shí)必須控制液體密度不變，所以③可以去掉，另外，④⑤排開(kāi)液體體積相同只取一步即可．根據(jù)測(cè)力計(jì)示數(shù)計(jì)算出②、④兩種情況的浮力，通過(guò)浮力大小得出結(jié)論．
（4）探究浮力的大小與物體浸沒(méi)深度的關(guān)系，可以選擇其他因素相同而浸沒(méi)深度不同的幾次實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)幾次浮力的大小是否相等，得出結(jié)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(kāi)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(kāi)相同體積的液體時(shí)，液體密度越大，浮力越大．
（3）探究浮力的大小與物體排開(kāi)液體體積的關(guān)系時(shí)，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(kāi)液體體積相同，只取一個(gè)就可．把剩下的①②④或①②⑤分析計(jì)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(kāi)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(méi)深度的關(guān)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(guò)計(jì)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(méi)深度 無(wú)關(guān)．
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(guān)；
（3）①②④、越大；（4）①④⑤、無(wú)關(guān)．
點(diǎn)評(píng)：物體所受浮力受兩個(gè)因素影響，一是排開(kāi)液體體積，二是排開(kāi)液體的密度．其他因素都和浮力沒(méi)有關(guān)系．