Question

9．在探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，某小組同學(xué)用如圖所示的裝置，將同一物體分別逐漸浸入到水和酒精中，為了便于操作和準(zhǔn)確收集數(shù)據(jù)，用升降臺調(diào)節(jié)溢水杯的高度來控制物體排開液體的體積．他們觀察并記錄了彈簧測力計(jì)的示數(shù)及排開液體的體積，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中．

液體種類	實(shí)驗(yàn) 序號	物體重力 G物（N）	彈簧測力計(jì) 示數(shù)F（N）	物體受到 浮力F浮（N）	排開液體 體積V排（cm3）
水 ρ水=1.0g/cm3	1	2	1.5		50
	2		1.0	1.0	100
	3		0.5	1.5	150
酒精 ρ酒精=0.8g/cm3	4	2	1.6	0.4	50
	5		1.2	0.8	100
	6		0.8	1.2	150

（1）分析比較實(shí)驗(yàn)序號1、2和3（或4、5和6）可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)液體的種類相同時，排開液體的體積越大浸在液體中的物體受到的浮力越大．
（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號1、4或者2、5或者3、6可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)物體排開液體的體積相同時，液體密度越大，浸在液體中的物體受到的浮力越大．
（3）本實(shí)驗(yàn)在探究“浮力的大小與哪些因素”有關(guān)時，選用了不同液體并進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，其目的是為了尋找普遍規(guī)律．
（4）實(shí)驗(yàn)中小明同學(xué)觀察到將同一個物體浸沒在密度越大的液體中時，彈簧測力計(jì)的示數(shù)越�。�于是他靈機(jī)一動，在彈簧測力計(jì)下掛了一個重1.5N的物塊，如圖甲所示，當(dāng)他把物塊浸沒在水中時，如圖乙所示，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為0.5N，他就在0.5N刻度線處標(biāo)上1.0g/cm³；當(dāng)他把物塊浸沒在酒精中時，如圖丙所示，應(yīng)該在彈簧測力計(jì)刻度盤0.7N處對應(yīng)標(biāo)上0.8g/cm³字樣，聰明的他就將圖甲所示裝置改裝成了一個能測液體密度的密度秤．

Answer 1

分析 （1）分析比較實(shí)驗(yàn)序號1、2和3（或4、5和6）可知，液體的密度相同，物體浸入液體中的體積不同，彈簧測力計(jì)的示數(shù)不同，根據(jù)稱重法求出受到浮力的大小，即可得出結(jié)論；
（2）物體所受浮力大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)，在探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系時，應(yīng)控制排開液體的體積不變，改變液體的密度再表格數(shù)據(jù)即可得出答案．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的可知多次實(shí)驗(yàn)的目的．
（4）根據(jù)阿基米德原理求出，物體在酒精中受到的浮力，根據(jù)稱重法求出彈簧測力計(jì)的示數(shù)即為此時在彈簧測力計(jì)刻度盤的位置．

解答 解：
（1）分析比較實(shí)驗(yàn)序號1、2和3（或4、5和6）可知，液體的密度相同，物體浸入液體中的體積越大，彈簧測力計(jì)的示數(shù)越小，即所受的浮力變大；
故可得結(jié)論：當(dāng)液體的種類相同時，排開液體的體積越大浸在液體中的物體受到的浮力越大．
（2）在探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系時，應(yīng)控制排開液體的體積不變，改變液體的密度；結(jié)合表格可知1、4或者2、5或者3、6符合．
（3）在探究“浮力的大小與哪些因素”有關(guān)時，選用了不同液體并進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)的目的是減小偶然性，使實(shí)驗(yàn)得出的實(shí)驗(yàn)規(guī)律更具有普遍性，所以本實(shí)驗(yàn)的目的是尋找普遍規(guī)律．
（4）當(dāng)他把物塊浸沒在水中時，受到的浮力：
F_浮=G-F′=1.5N-0.5N=1N，
根據(jù)阿基米德原理得：
1N=ρ_水gV_排-----①
當(dāng)他把物塊浸沒在酒精中時，
F_浮酒=ρ_酒gV_排-----②
∵兩者排開液體的體積相等，
∴①②兩式相比可得：
F_浮酒=0.8N，
此時應(yīng)標(biāo)在彈簧測力計(jì)的1.5N-0.8N=0.7N處．
故答案為：（1）當(dāng)液體的種類相同時，排開液體的體積越大浸在液體中的物體受到的浮力越大；（2）1、4或者2、5或者3、6；（3）尋找普遍規(guī)律；（4）0.7．

點(diǎn)評 本題主要考查學(xué)生控制變量法的應(yīng)用和圖象的分析能力．探究浮力的大小是否與液體密度的關(guān)系要保證物體排開液體體積一定；要探究浮力的大小與物體排開液體體積的關(guān)系要保證液體的密度一定．