Question

小明同學(xué)用一個彈簧測力計、一個金屬塊、兩個相同的燒杯（分別裝有一定量的水和煤油），對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究．探究過程如圖所示，部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄見表．

（1）請將表格中的數(shù)據(jù)填全．

實驗序號	A	B	C	D	E
排開液體的質(zhì)量/g		100	200	300	240
排開液體的重力/N		1	2	3	______

（2）分析圖中的A、B（或A、C…），說明浸在液體中的物體受到______（填方向）的浮力；金屬塊浸沒在水中所受的浮力是______N．
（3）分析圖中的______三圖，說明浸在同種液體中的物體，受到的浮力大小跟物體排開的液體的體積有關(guān)．分析圖中的D、E兩圖，可以得到結(jié)論：______．
（4）小明進一步分析、計算B、C、D、E四種情況下物體排開液體的重力，并與四種情況下浮力的大小進行了比較，得到的初步結(jié)論是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）由表格可知排開煤油的質(zhì)量，根據(jù)G=mg求出排開煤油的重力．
（2）分析圖中的A、B（或A、C…）可知，B（或C…）示數(shù)減小，說明受到浮力的方向與重力的方向相反；利用稱重法計求出金屬塊浸沒在水中所受的浮力．
（3）物體所受浮力的大小與排開液體的體積和液體的密度有關(guān)，要探究浮力與物體排開液體體積的關(guān)系時應(yīng)控制液體密度不變；要探究浮力與液體密度物的關(guān)系時應(yīng)控制體排開液體體積不變．
（4）根據(jù)稱重法求出B、C、D、E四種情況下受到的浮力，然后和表格中對應(yīng)物體排開液體的重力現(xiàn)比較，即可得到的初步結(jié)論．
解答：解：（1）由表格可知排開煤油的質(zhì)量m_排煤=240g=0.24kg，
排開煤油的重力G_排煤=m_排煤g=0.24kg×10N/kg=2.4N；
（2）分析圖中的A、B（或A、C…）可知，B（或C…）示數(shù)減小，說明受到浮力的方向與重力的方向相反，即浮力的方向豎直向上；
物體在空氣中的重力G=10N；浸沒在水中時彈簧測力計的示數(shù)F_拉=7N；根據(jù)稱重法得：F_浮=G-F_拉=10N-7N=3N；
（3）探究浮力的大小與物體排開液體體積的關(guān)系時，就要控制物體排開液體的體積一定，而液體的密度不同，B、C、D符合這種情況；
分析圖中的D、E兩圖，金屬塊浸入液體的體積相同，煤油中彈簧測力計的示數(shù)大于水中彈簧測力計的示數(shù)，說明金屬塊在密度大的水中受到的浮力大于密度小的煤油中受到的浮力；故可的結(jié)論：排開的液體體積相同的情況下，液體的密度越大，浸在液體中的物體受到的浮力越大．
（4）根據(jù)F_浮=G-F_拉可得，B、C、D、E四種情況下受到的浮力依次為1N、2N、3N、2.4N；
由表格的數(shù)據(jù)可知，B、C、D、E四種情況下排開水的重力依次為1N、2N、3N、2.4N；
由此可得：浸在液體中的物體所受浮力的大小等于被物體排開的液體所受的重力．
故答案為：（1）2.4；（2）豎直向上；3；（3）B、C、D；排開的液體體積相同的情況下，液體的密度越大，浸在液體中的物體受到的浮力越大；（4）浸在液體中的物體所受浮力的大小等于被物體排開的液體所受的重力．
點評：本題考查了探究浮力大小的實驗，涉及到了重力的計算、浮力的計算和阿基米德原理，側(cè)重考查了控制變量法在實驗中的應(yīng)用和分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力．