Question

6．如圖是利用水和鹽水等器材來研究浮力的實驗過程，請根據(jù)圖中提供的信息回答下列問題：
（1）本實驗是研究浮力的大小與排開液體密度的關(guān)系．
（2）實驗步驟：
①將物體掛在彈簧測力計下，讀得彈簧測力計的讀數(shù)為F₁；
②將物體掛在彈簧測力計下浸沒到水中，讀得彈簧測力計的讀數(shù)為F₂；
③將物體掛在彈簧測力計下浸沒到鹽水中，讀得彈簧測力計的讀數(shù)為F₃；
④實驗可測出物體在水中所受浮力大小為1N，物體在鹽水中所受浮力大小為1.2N．
⑤通過實驗數(shù)據(jù)的分析，實驗結(jié)論是：物體在排開液體體積不變的情況下，排開液體的密度越大，受到的浮力越大；排開液體的密度越小，受到的浮力越小．
（3）本次實驗還可測出的物理量：物體的密度和鹽水的密度，則物體的密度的表達(dá)式：ρ_物=$\frac{{F}_{1}{ρ}_{水}}{{{F}_{1}-F}_{2}}$．

Answer 1

分析 （1）浸入液體中的物體受到的浮力與排開液體的密度和排開液體的體積有關(guān)，根據(jù)保持不變的量，得出研究內(nèi)容；
（2）④利用F_浮=G-F_示分別求物體在水中和鹽水中受到的浮力；
⑤根據(jù)控制變量法，確定不變的量和變化的量，得出實驗結(jié)論．
（3）求出了物體在水中受到的浮力，利用阿基米德原理F_浮=ρ_液V_排g求排開水的體積，由于物體浸沒水中，物體的體積等于排開水的體積，最后利用密度公式求物體的密度．

解答 解：（1）由圖知，物體分別浸沒在水和鹽水中，排開液體的體積相同，本實驗是研究浮力的大小與排開液體密度的關(guān)系；
（2）④物體在水中受到的浮力F_浮水=F₁-F₂=4N-3N=1N；物體在鹽水中受到的浮力F_浮鹽=F₁-F₃=4N-2.8N=1.2N；
⑤物體排開液體體積不變，排開液體密度不同．通過實驗數(shù)據(jù)的分析，實驗結(jié)論是：物體在排開液體體積不變的情況下，排開液體的密度越大，受到的浮力越大；排開液體的密度越小，受到的浮力越��；
（3）物體排開水的體積V_排=$\frac{{F}_{浮水}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{{F}_{1}-F}_{2}}{{ρ}_{水}g}$，
由于物體浸沒水中，物體的體積V=V_排，
物體的密度ρ=$\frac{G}{gV}$=$\frac{{F}_{1}}{g\frac{{F}_{1}-{F}_{2}}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{{F}_{1}{ρ}_{水}}{{{F}_{1}-F}_{2}}$．
故答案為：
（1）排開液體密度；
（2）1；1.2；
（3）物體在排開液體體積不變的情況下，排開液體的密度越大，受到的浮力越大；排開液體的密度越小，受到的浮力越�。�
（4）物體的密度是$\frac{{F}_{1}{ρ}_{水}}{{{F}_{1}-F}_{2}}$．

點評 本題綜合考查密度、浮力等知識，并涉及控制變量法的運用．根據(jù)F_浮=G-F_示測浮力是解題的關(guān)鍵．