Question

18．在探究“浮力的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，曉彤和小雪猜想浮力的大小可能與物體的體積、物體的密度、物體浸入液體中的深度、液體的密度有關(guān)．現(xiàn)在他們想探究浮力的大小與物體體積是否有關(guān)，所用的實(shí)驗(yàn)器材如圖所示（物體A、B、C的橫截面積相同）．請(qǐng)你也加入到他們的探究中來(lái)．

（1）除圖中實(shí)驗(yàn)器材外，還需要的器材是彈簧測(cè)力計(jì)．
（2）實(shí)驗(yàn)中，曉彤分別將物體A、C直立著掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，浸在水中相同深度處，測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示．

浸入深度/cm		0	2	4	6	8	10
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N	物體A	5.0	4.0	3.0	3.0	3.0	3.0
	物體C	7.5	6.5	5.5	4.5	4.5	4.5
物體受到的浮力/N	物體A	0	1.0	2.0	2.0	2.0	2.0
	物體C	0	1.0	2.0	3.0		3.0

①由表格中的數(shù)據(jù)可知，物體A的重力是5.0N．當(dāng)物體浸在液體中的深度為8cm時(shí)，物體C受到的浮力是3N．
②分析表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是物體浸沒(méi)前，物體受到的浮力大小與物體的體積無(wú)關(guān)；物體浸沒(méi)后，物體受到的浮力大小與物體的體積有關(guān)．
（3）曉彤發(fā)現(xiàn)小雪的實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論有相互矛盾的地方，他們通過(guò)討論，找到了矛盾的根源，由此他們得到了該探究問(wèn)題的新啟示．你認(rèn)為他們得到的啟示是浸在液體中的物體受到的浮力大小可能與排開(kāi)液體的體積有關(guān)．．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量浮力大小，采用“稱重法”求浮力，所以需要的器材是彈簧測(cè)力計(jì)；
（2）①物體沒(méi)有浸入水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為物體重力；根據(jù)F_浮=G-F_拉求出浮力；
②分析表中前3組數(shù)據(jù)、后3組數(shù)據(jù)，分別得出物體浸沒(méi)前和浸沒(méi)后物體受到浮力大小的結(jié)論；
（3）出現(xiàn)矛盾的關(guān)鍵在于，物體浸在液體中受到的浮力大小，小雪采用“物體的體積”來(lái)描述造成的．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量浮力大小，應(yīng)采用“稱重法”求浮力，需要的器材是彈簧測(cè)力計(jì)；
（2）①由表知，物體A沒(méi)有浸入水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為物體重力，大小為5.0N；物體C的重為7.5N，當(dāng)物體浸在液體中的深度為8cm時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4.5N，物體C受到的浮力是F_浮=G-F_示=7.5N-4.5N=3N；
②由已知，C物體的體積大于A物體的體積．兩物體沒(méi)有浸在水中時(shí)，排開(kāi)液體體積為0，沒(méi)有受到浮力作用；兩物體浸入水中的深度分別為2cm、4cm，因兩物體橫截面積相等，所以，兩物體排開(kāi)液體的體積相等，受到的浮力始終相等，由此說(shuō)明浮力大小與物體本身的體積無(wú)關(guān)；兩物體浸入水中的深度分別為6cm、8cm、10cm，物體A、C排開(kāi)液體的體積保持不變，受到的浮力不變，但C物體受到的浮力始終大于A物體，說(shuō)明物體受到的浮力大小與物體本身的體積有關(guān)；綜合上以分析得出的結(jié)論：物體浸沒(méi)前，物體受到的浮力大小與物體的體積無(wú)關(guān)；物體浸沒(méi)后，物體受到的浮力大小與物體的體積有關(guān)．
（3）在結(jié)論“物體浸沒(méi)后，物體受到的浮力大小與物體的體積有關(guān)”中，物體本身的體積即為排開(kāi)液體的體積，所以，他們得到了該探究問(wèn)題的新啟示是：浸在液體中的物體受到的浮力大小可能與排開(kāi)液體的體積有關(guān)．
故答案為：（1）彈簧測(cè)力計(jì)；
（2）①5.0；3；  ②物體浸沒(méi)前，物體受到的浮力大小與物體的體積無(wú)關(guān)；物體浸沒(méi)后，物體受到的浮力大小與物體的體積有關(guān)；
（3）浸在液體中的物體受到的浮力大小可能與排開(kāi)液體的體積有關(guān)．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生分析數(shù)據(jù)的歸納能力、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的評(píng)估能力，綜合性較強(qiáng)、難度較大．此題表格較為復(fù)雜，從表格中發(fā)現(xiàn)隱含的有效信息是解題的關(guān)鍵．