Question

11．如圖是“探究浮力大小”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程示意圖．

（1）實(shí)驗(yàn)步驟C和D可以探究浮力大小與排開(kāi)液體體積的關(guān)系；
（2）步驟B和D可以測(cè)出物塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力F_浮；
（3）步驟A和E可以測(cè)出物塊排開(kāi)的水所受重力G_排；
（4）比較F_浮與G_排，可以得到的結(jié)論是：浮力的大小等于物塊排開(kāi)水所受的重力；
（5）實(shí)驗(yàn)中所用物塊的密度是2.5 g/cm³．

Answer 1

分析 （1）C、D兩次實(shí)驗(yàn)步驟中，物體浸沒(méi)在水中的體積不同，物體排開(kāi)水的體積不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同；
（2）要先測(cè)物塊的重力和空桶的重力，然后再把物塊沒(méi)入水中，測(cè)出物塊受到的浮力；
（3）析幾步實(shí)驗(yàn)的相同因素和不同因素，就可知道這幾步是探究哪個(gè)因素對(duì)浮力的影響，并根據(jù)測(cè)力計(jì)示數(shù)計(jì)算出每步浮力的大小，從而得出結(jié)論；
（4）根據(jù)（2）和（3）中計(jì)算的浮力大小得出結(jié)論；
（5）由阿基米德原理求出排開(kāi)液體的體積，再利用重力、密度的變形公式求出物塊的密度．

解答 解：（1）C、D兩實(shí)驗(yàn)步驟中，物體排開(kāi)水的體積不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，說(shuō)明物體受到的浮力也不同，因此結(jié)論是物體所受浮力的大小與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)，排開(kāi)的液體體積越大，受到的浮力越大；
（2）由B可知物體的重力為3N，由D可知物體浸在水中時(shí)的拉力為1.8N，則F_浮=G-F=3N-1.8N=1.2N；
（3）由A可知空桶的重力為1N，由E可知水和桶的總重為2.2N，則G_排=G_總-G_桶=2.2N-1N=1.2N；
（4）比較F_浮與G_排，可以得到的結(jié)論是：浮力的大小等于物塊排開(kāi)水所受的重力，都等于1.2N；
（5）從圖B可讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于物體的重力G=3N．在未完全浸入時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸減小，則浮力逐漸增大由圖D知物體浸入水中位置時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.8N，所以物體所受的浮力F_浮=3N-1.8N=1.2N；由阿基米德原理F_浮=ρ_液V_排g得：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{液}g}$=V_物；
ρ_物=$\frac{m}{{V}_{物}}$=$\frac{\frac{G}{g}}{{V}_{物}}$=$\frac{G{ρ}_{液}}{{F}_{浮}}$=$\frac{3N×1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}{1.2N}$=2.5×10³kg/m³=2.5g/cm³；
故答案為：
（1）排開(kāi)液體體積；（2）D；（3）E；（4）物塊排開(kāi)水所受的重力；（5）2.5．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)，考查學(xué)生結(jié)合圖象對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合分析的能力，屬于中等題．