Question

18．小明同學(xué)在探究影響浮力大小的因素時(shí)，做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)你根據(jù)小明的實(shí)驗(yàn)探究回答下列問(wèn)題．

（1）分析圖ABC，說(shuō)明浮力的大小與排開(kāi)液體的體積有關(guān)．
（2）為了探究浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度有無(wú)關(guān)系，可選用B、C圖來(lái)進(jìn)行操作．
（3）在小明實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出鹽水的密度為1.2×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）分析比較圖A、B、C，液體的密度相同，物體浸入液體中的體積不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，結(jié)合控制變量法的思想得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
（2）探究浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中深度的關(guān)系，要控制液體的密度和排開(kāi)液體的體積不同，改變浸沒(méi)的深度；
（3）根據(jù)稱重法求出物體在水中和鹽水中受到的浮力，根據(jù)阿基米德原理分別表示出物體排開(kāi)液體的體積即為物體的體積，根據(jù)物體的體積不變得出等式即可求出鹽水的密度．

解答 解：（1）比較圖A、B，說(shuō)明物體在水中受到浮力的作用，比較B、C可知，液體的密度相同，物體排開(kāi)水的體積不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，說(shuō)明浮力的大小與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)；
（2）探究浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中深度的關(guān)系，要控制液體的密度和排開(kāi)液體的體積不同，改變浸沒(méi)的深度，圖中B、C符合；
（3）物體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力F_浮=G-F′=8N-6N=2N，
物體浸沒(méi)在鹽水中時(shí)受到的浮力F_浮′=G-F″=8N-5.6N=2.4N，
因物體在水和鹽水中排開(kāi)液體的體積和自身的體積相等，
所以，由F_浮=ρgV_排可得：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{浮}′}{{ρ}_{鹽水}g}$，
整理可得，鹽水的密度：
ρ_鹽水=$\frac{{F}_{浮}′}{{F}_{浮}}$ρ_水=$\frac{2.4N}{2N}$×1.0×10³kg/m³=1.2×10³kg/m³．
故答案為：
（1）排開(kāi)液體的體積；
（2）B、C；
（3）1.2×10³．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究影響浮力大小的因素實(shí)驗(yàn)，考查了影響浮力的因素及控制變量法的應(yīng)用，同時(shí)考查了有關(guān)浮力公式的應(yīng)用，在（3）中確定V_排相等是解決此題的關(guān)鍵．