Question

20．小明在“探究影響浮力大小的因素“的實驗中，用到的實驗器材是：體積相同韻甲、乙兩物體ρ_甲＞ρ_乙＞ρ_鹽水＞ρ_水），彈簧測力計，一杯水，一杯鹽水，細(xì)繩．小明利用上述器材完成了實驗，他記錄和計算的部分?jǐn)?shù)據(jù)如表：

實驗次數(shù)	物體	物體重力/N	液體密度g/cm3	物體浸在液體中的體積cm3	物體浸在液體中時測力計的示數(shù)/N	物體浸在液體中所受的浮力/N
1	甲	4	1.0	40	3.6	0.4
2	甲	4	1.0	60	3.4	0.6
3	甲	4	1.0	100	3.0	1.0
4	甲	4	1.2	100	①	②
5	乙	2	1.2	100	0.8	1.2

（1）在第4次實驗中，彈簧測力計的示數(shù)如圖所示．這個彈簧測力計的分度值為0.2N，表格中①的數(shù)據(jù)為2.8N，②的數(shù)據(jù)為1.2N；
（2）分析比較第1、2、3三次實驗，能夠得到物體在液體中受到的浮力大小與排開液體的體積有關(guān)；分析比較第3、4次實驗，能夠得到物體在液體中受到的浮力大小與液體的密度有關(guān)；
（3）探究物體在液體中受到的浮力大小與物體本身密度的關(guān)系時，應(yīng)分析比較4、5兩次實驗，根據(jù)實驗結(jié)果可知物體在液體中受到的浮力大小與物體密度無關(guān)（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）；
（4）上述實驗用到了控制變量的研究方法．下面四個實例中，也采取此方法的是C（填寫選項前的字母）．
A．用鉛垂線表示重力的方向
B．運動物體在不受阻力的情況下將永遠(yuǎn)運動下去
C．研究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系時，保持壓力不變
D．利用光線來研究光的直線傳播現(xiàn)象．

Answer 1

分析 （1）確定測力計的最小分度值，讀出測力計的示數(shù)，根據(jù)F_浮=G-F_拉計算出浮力；
（2）運用控制變量法探究浮力的大小與物體排開液體體積的關(guān)系時，必須控制液體密度不變；探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系時，必須控制排開液體體積不變；
（3）探究浮力的大小與物體密度的關(guān)系，可以選擇其他因素相同而物體密度不同的幾次實驗，并根據(jù)幾次浮力的大小是否相等，得出結(jié)論；
（4）物理學(xué)中對于多變量的問題，常常采用控制變量的方法，把多變量的問題變成多個單變量的問題；每一次只改變其中的某一個變量，而控制其余幾個變量不變，從而研究被改變的這個變量對事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法；它是科學(xué)探究中的重要思想方法，控制變量法是初中物理中常用的探索問題和分析解決問題的科學(xué)方法之一．

解答 解：
（1）彈簧測力計的分度值是0.2N，物體浸在液體中時測力計的示數(shù)為2.8N，物體浸在液體中所受的浮力為F_浮=G-F_拉=4N-2.8N=1.2N；
（2）分析比較第1、2、3次實驗，其它因素都相同，只有排開液體的體積不同，所以得到物體在液體中受到的浮力大小與排開液體的體積有關(guān)；
分析比較第3、4次實驗，其它因素都相同，只有排開液體的密度不同，能夠得到物體在液體中受到的浮力大小與液體的密度有關(guān)．
（3）探究物體在液體中受到的浮力大小與物體本身密度的關(guān)系時，可選擇排開液體體積相同、液體密度相同但物體密度不同的操作，操作4、5符合要求，通過計算浮力兩次都為1.2N，所以物體在同種液體中受到的浮力大小與物體密度無關(guān)．
（4）A、用鉛垂線表示重力的方向，采用的是“轉(zhuǎn)換法”；不符合題意；
B、運動物體在不受阻力的情況下將永遠(yuǎn)運動下，采用的是“科學(xué)推理法”；不符合題意．
C、研究研究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系時，保持壓力不變，采用的是“控制變量法”；符合題意．
D、利用光線來研究光的直線傳播現(xiàn)象，采用的是“模型法”；不符合題意．
故答案為：
（1）0.2；2.8；1.2；
（2）排開液體的體積；液體的密度；
（3）4、5；無關(guān)；
（4）C．

點評 物體所受浮力受兩個因素影響，一是排開液體體積，二是排開液體的密度．其他因素都和浮力沒有關(guān)系；要學(xué)會靈活運用控制變量法探究物理問題．