Question

20．如圖甲是“探究浮力大小”的實(shí)驗(yàn)過程示意圖．
（1）實(shí)驗(yàn)步驟B、C和D可以探究浮力大小與排開液體體積的關(guān)系，步驟B和D可以測(cè)出圓柱體浸沒在水中時(shí)受到的浮力F_浮，步驟A和E可以測(cè)出圓柱體排開的水所受重力G_排，比較F_浮與G_排，可以得到浮力的大小跟物體排開的水所受重力的關(guān)系．
（2）圖乙是圓柱體緩慢浸入水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F隨浸入深度h變化的關(guān)系圖象．分析圖象，可得：圓柱體的高度為4cm．圓柱體浸沒后，所受的浮力大小與浸沒的深度無關(guān)．
（3）若要探究物體所受浮力大小是否與液體密度有關(guān)，需要增加的器材是鹽水（鹽）或酒精等，請(qǐng)寫出簡(jiǎn)要的操作做法把物體浸沒在裝有鹽水的溢水杯中，觀察彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)，再與D作比較．

Answer 1

分析 （1）要先測(cè)物塊的重力和空桶的重力，然后再把物塊沒入水中，測(cè)出物塊受到的浮力，最后再測(cè)出桶和溢出水的重力；
分析幾步實(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．
（2）當(dāng)物體浸入液體中的深度等于圓柱體的高度時(shí)，則完全浸沒，隨著深度的增加，測(cè)力計(jì)的示數(shù)將不變；
由圖可知彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)有一段隨h的增大而不變，可總結(jié)出物體所受浮力與深度的關(guān)系．
（3）若要探究浮力與液體密度的關(guān)系，需改變液體的密度，物體浸在液體的體積不變．

解答 解：（1）在CD中，相同的因素是液體密度，不同因素是排開液體體積．
在C中為：3N-2.4N=0.6N，在D中的浮力為：3N-1.8N=1.2N，所以物體所受浮力在同種液體中，排開液體體積越大，浮力越大，可得浮力與排開液體體積的關(guān)系．
步驟B和D可以測(cè)出物塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力F_浮=3N-1.8N=1.2N；
步驟A和E可以測(cè)出物塊排開的水所受重力G_排=2.2N-1N=1.2N，比較F_浮與G_排，可以得到浮力的大小跟物體排開的水所受重力的關(guān)系．
（2）物體未浸入水中時(shí)h=0，從圖乙可讀出此時(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；
當(dāng)h≥4cm時(shí)，物體所受的浮力不再發(fā)生變化，可知當(dāng)h=4cm時(shí)，物體開始完全浸沒，且可得出：浸沒在液體中的物體所受浮力大小與它所處深度無關(guān)．
（3）若要探究物體所受浮力大小是否與液體密度有關(guān)，需改變液體的密度，要增加的器材是鹽水或酒精等；
可將物體完全浸沒在裝有鹽水的溢水杯中，觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，與D比較得出結(jié)論．
故答案為：（1）排開液體體積；D；E；（2）4；浸沒的深度；（3）鹽水（鹽）或酒精等；把物體浸沒在裝有鹽水的溢水杯中，觀察彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)，再與D作比較．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究浮力大小影響因素的實(shí)驗(yàn)，考查了影響因素、控制變量法的應(yīng)用、對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析及結(jié)論的得出等，考查全面、重點(diǎn)．