Question

9．在探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，某小組同學(xué)用如圖所示的裝置，將同一物體分別逐漸浸入到水和酒精中，為了便于操作和準(zhǔn)確收集數(shù)據(jù)，用升降臺(tái)調(diào)節(jié)溢水杯的高度來(lái)控制物體排開(kāi)液體的體積，他們觀察并記錄了彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)及排開(kāi)液體的體積．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中

液體種類	實(shí)驗(yàn)序號(hào)	物體重力 G物（N）	彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F（N）	物體受到浮力F浮（N）	排開(kāi)液體體積V排（cm3）
水 ρ水=1.0g/cm3	1	2	1.5		50
	2		1.0	1.0	100
	3		0.5	1.5	150
酒精 ρ酒精=0.8g/cm3	4	2	1.6	0.4	50
	5		1.2	0.8	100
	6		0.8	1.2	150

（1）分析表中數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)所用物體的重力為2N，第一次實(shí)驗(yàn)中物體所受的浮力F_浮=0.5N．
（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2和3（或4、5、6）可初步得出結(jié)論：當(dāng)液體的種類相同時(shí)，排開(kāi)液體的體積越大，浸在液體中的物體受到的浮力越大；
（3）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、4或2、5或3、6可初步得出結(jié)論：當(dāng)排開(kāi)液體的體積相同時(shí)，液體密度越大，浸在液體的物體受到的浮力越大．
（4）通過(guò)比較每次實(shí)驗(yàn)中物體受到的浮力和它排開(kāi)液體的重力的關(guān)系，還可以驗(yàn)證阿基米德原理
（5）實(shí)驗(yàn)中小明同學(xué)觀察到將同一個(gè)物體浸沒(méi)在密度越大的液體中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越�。�于是他靈機(jī)一動(dòng)在彈簧測(cè)力計(jì)下掛一個(gè)重1.5N的物塊，如圖甲所示；當(dāng)他把物塊浸沒(méi)在水中時(shí)，如圖乙所示，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為0.5N，他就在0.5N處對(duì)應(yīng)標(biāo)上1.0g/cm³的字樣；當(dāng)他把物塊浸沒(méi)在酒精中時(shí)，如圖丙所示，應(yīng)該在彈簧測(cè)力計(jì)刻度盤的0.7N處對(duì)應(yīng)標(biāo)上0.8g/cm³字樣，聰明的他就將圖甲所示裝置改裝成了一個(gè)能測(cè)液體密度的密度秤．

Answer 1

分析 （1）分析表格中數(shù)據(jù)，得出物體的重力，根據(jù)F_浮=G-F計(jì)算物體在水中受到的浮力；
（2）分析表格中的浮力變化及排開(kāi)液體的體積變化關(guān)系得出結(jié)論；
（3）要探究浮力與液體的密度的關(guān)系，需使排開(kāi)液體的體積相同，根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)G_排=m_排g=ρ_水gV_排計(jì)算出排開(kāi)水的重力，比較浮力與排開(kāi)水的重力之間的關(guān)系，得出阿基米德原理；
（5）根據(jù)F_浮=ρ_液gV_排判斷出所受浮力的大小，得出測(cè)力計(jì)示數(shù)的大��；
根據(jù)公式V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$計(jì)算出物體的體積，從而根據(jù)F_浮=ρ_酒精gV_排計(jì)算出在酒精中受到的浮力，據(jù)公式F=G-F_浮計(jì)算出拉力．

解答 解：（1）由表格中數(shù)據(jù)知，物體的重力為2N，第一次實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.5N，所以F_浮=G-F=2N-1.5N=0.5N；
（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2和3（或4、5和6），液體的種類相同（液體密度相同），排開(kāi)液體的體積越大，浮力越大；
（3）分析1、4或2、5或3、6實(shí)驗(yàn)序號(hào)，當(dāng)排開(kāi)液體的體積相同時(shí)，水的密度較大，則在水中受到的浮力較大；
（4）G_排=m_排g=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×50×10^-6m³=0.5N；
通過(guò)比較每次實(shí)驗(yàn)中物體受到的浮力和它排開(kāi)液體的重力的關(guān)系，還可以驗(yàn)證阿基米德原理；
（5）將同一個(gè)物體浸沒(méi)在密度越大的液體中時(shí)，受到的浮力越大，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越小；
根據(jù)數(shù)據(jù)，則F_浮=G-F=1.5N-0.5N=1.0N
由F_浮=ρ_水gV_排得V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1.0N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1.0×10^-4m³
在酒精中受到的浮力F_浮′=ρ_酒精gV_排=0.8×10³kg/m³×10N/kg×1.0×10^-4m³=0.8N，
F′=G-F_浮′=1.5N-0.8N=0.7N，
所以應(yīng)該在彈簧測(cè)力計(jì)刻度盤的0.7N處對(duì)應(yīng)標(biāo)上0.8g/cm³字樣．
故答案為：（1）0.5；
（2）大；
（3）1、4或2、5或3、6；
（4）阿基米德；
（5）小；0.7．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，考查了阿基米德原理的得出，浮力與液體密度和排開(kāi)液體體積的關(guān)系，考查了有關(guān)浮力的計(jì)算及浮力、重力與拉力之間的關(guān)系，特別是計(jì)算，要掌握基本公式及其變形公式．