Question

16．小明同學(xué)用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、一個(gè)金屬塊、兩個(gè)相同的燒杯（分別裝有一定量的水和煤油），對(duì)浸在液體中的物體所受的浮力進(jìn)行了研究，如圖表示探究過(guò)程及有關(guān)數(shù)據(jù)．

（1）分析圖B、C、D，說(shuō)明浮力大小跟物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)．
（2）分析圖D、E，說(shuō)明浮力大小跟液體密度有關(guān)．
（3）物體完全浸沒(méi)在煤油中所有的浮力是2.4 N．
（4）小明還想探究浮力大小與物體形狀是否有關(guān)，他找來(lái)一小團(tuán)橡皮泥、燒杯和水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
步驟一：將橡皮泥團(tuán)放入盛有適量水的燒杯中，橡皮泥團(tuán)下沉至杯底．
步驟二：將橡皮泥團(tuán)捏成“碗狀”再放入水中，它漂浮在水面上．
（a）小明通過(guò)分析得出結(jié)論：由于第一次橡皮泥團(tuán)受到的浮力小于（填“大于”、“等于”或“小于”）第二次呈“碗狀”時(shí)受到的浮力，所以物體受到的浮力與其形狀有關(guān)．
（b）同組的小紅不同意小明得出的結(jié)論，她指出小明的實(shí)驗(yàn)有一處錯(cuò)誤，所以才會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)論，錯(cuò)誤的原因是：沒(méi)有控制排開(kāi)液體的體積相同．

Answer 1

分析 物體在液體中受到豎直向下的重力G，豎直向上的彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F，豎直向上的浮力F_浮作用而靜止，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可得F_浮=G-F；
（1）分析圖B、C、D，看物體所受浮力與物體排開(kāi)液體體積間的關(guān)系，從而得出結(jié)論．
（2）探究浮力與密度的關(guān)系，應(yīng)控制物體排開(kāi)液體的體積相同而液體種類(lèi)不同，分析各圖，找出符合條件的圖片．
（3）由圖A求出物體的重力，由圖E求出彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)物體的拉力，然后由平衡條件求出物體在煤油中受到的浮力．

解答 解：（1）由圖B、C、D可知，物體浸入水的體積不同，即物體排開(kāi)水的體積不同，物體受到的浮力不同，這說(shuō)明：浮力大小與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)．
（2）探究浮力與密度的關(guān)系，應(yīng)控制物體排開(kāi)液體的體積相同而液體種類(lèi)不同，由圖D和圖E可知，物體排開(kāi)液體的體積相同，兩燒杯中液體不同，液體密度不同，物體受到的浮力不同，因此圖D、E說(shuō)明浮力大小跟液體密度有關(guān)．
（3）由圖A可知，物體的重力G=10N，由圖E可知，物體浸沒(méi)在煤油中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)物體的拉力F=7.6N，則物體受到的浮力F_浮=G-F=10N-7.6N=2.4N．
（4）（a）由物體的浮沉條件可知，橡皮泥下沉?xí)rF_浮1＜G，橡皮泥漂浮時(shí)F_浮2=G，則F_浮1＜F_浮2；
（b）錯(cuò)誤原因就是沒(méi)有利用控制變量法，即沒(méi)有控制物體都要排開(kāi)相同體積的液體．
故答案為：（1）物體排開(kāi)液體的體積；（2）D、E；（3）2.4；（4）a、小于；b、沒(méi)有控制排開(kāi)液體的體積相同．

點(diǎn)評(píng) 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(kāi)液體體積一定；要探究浮力的大小與物體排開(kāi)液體體積的關(guān)系要保證液體的密度一定；要探究浮力的大小是否與其它因素有關(guān)要保證物體排開(kāi)液體的體積和液體的密度一定．