Question

19．小華用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)，探究影響浮力大小的因素．

（1）他想研究浸在液體中的物體是否受到浮力，應(yīng)選擇甲與丙或甲與乙兩圖．
（2）他想研究浸在液體中的物體受到浮力大小是否與液體密度有關(guān)，應(yīng)選擇乙、丙兩圖．
（3）小華研究浮力大小與深度的關(guān)系時(shí)，根據(jù)測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出了彈簧測力計(jì)的示數(shù)F與物體下表面所處深度h的關(guān)系的圖象，如圖2所示，請?jiān)趫D3中畫出物體受到的浮力與物體下表面所處深度h的關(guān)系圖象，并在坐標(biāo)軸上標(biāo)出必要的數(shù)據(jù)．

Answer 1

分析 （1）研究浸在液體中的物體是否受到浮力，應(yīng)測出物體沒有浸入液體時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)與物體浸入液體時(shí)的示數(shù)，然后根據(jù)彈簧測力計(jì)的示數(shù)判斷物體是否受浮力，分析圖示，找出符合條件的圖．
（2）研究浸在液體中的物體受到浮力大小是否與液體密度有關(guān)，應(yīng)控制物體浸沒在液體中的體積、深度相同而液體的種類不同，分析圖示，找出符合要求的圖片．
（3）物體浸入液體時(shí)，受豎直向下的重力、豎直向上的浮力、豎直向上的彈簧測力計(jì)的拉力作用，物體受到的浮力等于物體重力減去彈簧測力計(jì)的拉力，根據(jù)圖2可知物體的重力、物體完全浸沒時(shí)所處水的深度和受到的浮力大小，以及浮力隨物體下表面所處液體的深度變化的規(guī)律，據(jù)此畫出物體受到的浮力與物體下表面所處深度h的關(guān)系圖象．

解答 解：（1）圖甲中測出了物體的重力，圖乙與圖丙中測出了物體浸沒在液體中時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)，
因此由圖甲與圖乙或圖甲與圖丙可以研究浸在液體中的物體是否受到浮力．
（2）甲圖測出物體的重力，圖乙與圖丙中，物體浸沒在液體中的體積與浸沒深度相同，而液體密度不同，
因此由乙、丙可以研究浸在液體中的物體受到浮力大小是否與液體密度有關(guān)．
（3）由彈簧測力計(jì)的示數(shù)F與物體下表面所處深度h的關(guān)系圖象可以知道：
①物體的重力大小為4.5N；
②彈簧測力計(jì)的示數(shù)隨著下表面深度的增加是先變小再不變的，測力計(jì)的示數(shù)等于物體重力減去物體浸在液體中的浮力；所以物體所受到的浮力隨下表面深度的增加而增大，物體完全浸沒后受到的浮力大小不再發(fā)生變化；
③物體恰好完全浸沒在水中時(shí)，所處液體的深度是8cm，受到的浮力大小為4.5N-3N=1.5N；
畫出物體受到的浮力與物體下表面所處深度h的關(guān)系圖象：

故答案為：（1）甲與丙或甲與乙；（2）乙、丙；（3）見上圖．

點(diǎn)評 本題考查了探究影響物體浮力大小的因素，應(yīng)用了控制變量法，應(yīng)用控制變量是正確解題的關(guān)鍵；最后一問是本題的難點(diǎn)．