Question

19．小強(qiáng)同學(xué)用一個彈簧測力計(jì)、一個圓柱體金屬塊、兩個相同的燒杯（分別裝有一定量的水和酒精），對浸在液體中的物體所受的浮力進(jìn)行了探究．如圖表示探究過程及有關(guān)數(shù)據(jù)．

（1）在第②步中圓柱體金屬塊所受浮力F_浮=1N
（2）分析②、③、④三步，說明浮力大小跟物體排開液體的體積有關(guān)．
（3）分析第④、⑤步，說明浮力大小跟液體的密度有關(guān)．
（4）小強(qiáng)邊做邊思考，覺得浮力可能還和以下因素有關(guān)
①跟物體的重力有關(guān)；
②跟物體的形狀有關(guān)；
于是小強(qiáng)利用上面實(shí)驗(yàn)中的器材，同時又找來了體積相同的實(shí)心鐵塊和鋁塊，一團(tuán)橡皮泥，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)過程如下，請你幫他把實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整．
①用彈簧測力計(jì)分別測出鐵塊和鋁塊的重力為G₁、G₂；
②用彈簧測力計(jì)分別拉著鐵塊和鋁塊浸沒在水中，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)分別為F₁、F₂；
③用細(xì)線拴住橡皮泥掛在彈簧測力計(jì)掛鉤上，把橡皮泥浸沒到燒杯的水中，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F₃；
④把橡皮泥拉出來，然后改變橡皮泥的形狀，再把橡皮泥浸沒到燒杯的水中，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F₄；
⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小強(qiáng)認(rèn)真分析了數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：G₁-F₁=G₂-F₂；F₃=F₄，你認(rèn)為浮力與物體的重力和形狀無關(guān)（選填“有關(guān)”、“無關(guān)”）．
（5）小強(qiáng)結(jié)束了自己的實(shí)驗(yàn)探究，就馬上得出了自己認(rèn)為具有普遍意義的結(jié)論．你認(rèn)他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠嗎？不可靠（選填“可靠”或“不可靠”），請你分析小強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的不足之處只用了一種液體，測量了一組數(shù)據(jù)，結(jié)論不具普遍性．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)稱重法，利用①②兩次的示數(shù)之差可求出浮力的大��；
（2）分析圖②、③、④所示實(shí)驗(yàn)，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）要探究浮力大小與液體密度的關(guān)系，應(yīng)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)找出符合要求的實(shí)驗(yàn)序號答題．
（4）根據(jù)小強(qiáng)的猜想和探究要求，可完成步驟的填寫，并通過分析數(shù)據(jù)關(guān)系得出結(jié)論．
（5）一個探究實(shí)驗(yàn)應(yīng)改變實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行多次探究，這樣結(jié)論才具有普遍性．

解答 解：（1）由①②兩次實(shí)驗(yàn)的彈簧測力計(jì)示數(shù)可得，物體所受的浮力：F_浮=10N-9N=1N；
（2）分析②、③、④三步可以看出液體的密度相同，物體排開液體的體積不同，彈簧測力計(jì)的示數(shù)不同，所以說明浮力大小跟物體排開液體的體積有關(guān)．
（3）要探究浮力大小與液體密度的關(guān)系，應(yīng)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)可以看出，第④⑤步的實(shí)驗(yàn)符合要求；
（4）根據(jù)小強(qiáng)的猜想，其正確的步驟為：
①用彈簧測力計(jì)分別測出鐵塊和鋁塊的重力為G₁、G₂；
②用彈簧測力計(jì)分別拉著鐵塊和鋁塊浸沒在水中，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)分別為F₁、F₂；
③用細(xì)線拴住橡皮泥掛在彈簧測力計(jì)掛鉤上，把橡皮泥浸沒到燒杯的水中，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F₃；
④把橡皮泥拉出來，然后改變橡皮泥的形狀，再把橡皮泥浸沒到燒杯的水中，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F₄；
⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小強(qiáng)認(rèn)真分析了數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：G₁-F₁=G₂-F₂；F₃=F₄，你認(rèn)為浮力與物體的重力和形狀無關(guān)．
（5）分析小強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)探究過程可以看出，他只用了一種液體，測量了一組數(shù)據(jù)，所以結(jié)論不具普遍性．
故答案為：（1）1；（2）物體排開液體的體積；（3）④、⑤；
（4）②浸沒在水中；④改變橡皮泥的形狀；⑤無關(guān)；
（5）不可靠；只用了一種液體，測量了一組數(shù)據(jù)，結(jié)論不具普遍性．

點(diǎn)評 本題考查了“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，稱重法的運(yùn)用、控制變量法的運(yùn)用、阿基米德原理的內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析、操作的注意事項(xiàng)等，綜合性較強(qiáng)．