Question

19．在“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小明猜想，浸沒在液體中的固體所受的浮力可能跟固體排開液體的體積、液體的密度和固體的形狀有關(guān)．
（1）如圖甲，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為1.6N．如圖乙，讓石塊完全浸沒在水中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為1N．則石塊受到的水的浮力為0.6N．
（2）如圖丙，用彈簧測力計(jì)緩慢將石塊拉出水面，隨著石塊露出水面的體積越來越大，觀察到彈簧測力計(jì)的示數(shù)也越來越大，則石塊受到水的浮力越來越�。ㄟx填“大”或“小”），說明浮力的大小與排開的液體的體積有關(guān)（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）．
（3）要探究浮力大小跟液體密度是否有關(guān)，需要比較圖乙、丁中彈簧測力計(jì)示數(shù)的大小關(guān)系分析得出．
（4）為驗(yàn)證浮力的大小跟固體形狀的關(guān)系，小明用橡皮泥代替石塊，設(shè)計(jì)的方案如下，請你幫助小明繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)．
①用細(xì)線栓上橡皮泥，懸掛在彈簧測力計(jì)下，使橡皮泥緩慢地完全浸沒在水中，讀出測力計(jì)的示數(shù)F₁．
②改變橡皮泥的形狀，重復(fù)上述步驟①，讀出測力計(jì)的示數(shù)F₂，
③比較F₁和F₂的大小，若相等，說明與形狀有關(guān)；反之，則說明無關(guān)．

Answer 1

分析 （1）浸入液體的物體受到的浮力等于物體重力與測力計(jì)示數(shù)之差．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析答題．
（3）探究浮力與液體密度的關(guān)系要控制物體排開液體的體積相同而液體密度不同，分析圖示實(shí)驗(yàn)答題．
（4）探究浮力與物體形狀的關(guān)系，應(yīng)控制物體排開液體的體積、液體的密度相同而物體形狀不同，據(jù)此分析答題．

解答 解：（1）石塊受到水的浮力：F_浮=G-F=1.6N-1N=0.6N；
（2）石塊浸入液體受到的浮力：F_浮=G-F，石塊的重力G不變，測力計(jì)示數(shù)F增大，則石塊受到的浮力F_浮變小，
物體排開液體（水）的密度不變，隨著石塊露出水面的體積越來越大，石塊受到的浮力越來越小，
由此可知，浮力的大小與排開液體的體積有關(guān)．
（3）由圖乙、丁所示實(shí)驗(yàn)可知，石塊排開液體的體積相等而液體的密度不同，石塊受到的浮力不同，可以比較圖乙、丁所示實(shí)驗(yàn)探究浮力與液體密度的關(guān)系．
（4）探究浮力與物體形狀的關(guān)系，應(yīng)控制物體排開液體的體積、液體的密度相同而物體形狀不同，實(shí)驗(yàn)步驟為：
①用細(xì)線栓上橡皮泥，懸掛在彈簧測力計(jì)下，使橡皮泥緩慢地完全浸沒在水中，讀出測力計(jì)的示數(shù)F₁．
②改變橡皮泥的形狀，重復(fù)上述步驟①，讀出測力計(jì)的示數(shù)F₂，
③比較F₁和F₂的大小，若相等，說明與形狀有關(guān)；反之，則說明無關(guān)．
故答案為：（1）0.6；（2）��；有關(guān)；（3）乙、丁；
（4）②改變橡皮泥的形狀，重復(fù)上述步驟①，讀出測力計(jì)的示數(shù)F₂；
③比較F₁和F₂的大小，若相等，說明與形狀有關(guān)；反之，則說明無關(guān)．

點(diǎn)評 利用好控制變量法：都浸沒水中，改變物體浸入的體積，說明浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)；都浸沒液體中（V_排相同），通過變換不同的液體，改變液體的密度，說明浮力的大小與液體的密度有關(guān)．