Question

19．小明同學在探究影響浮力大小的因素時，做了如圖所示的實驗．請你根據(jù)小明的實驗探究回答下列問題．
（1）在C與E兩圖中，保持了排開液體的體積不變，研究浮力與液體的密度的關系；
（2）在小明實驗的基礎上，根據(jù)有關實驗數(shù)據(jù)，可以計算出鹽水的密度為1.2×10³kg/m³．

（3）同組的小剛又想到了另一種“探究浮力大小是否與液體密度有關”的方法：他找來了一個木塊，分別放入了裝有水和裝有鹽水的容器中，發(fā)現(xiàn)兩次木塊都漂浮在液面上，浮力都等于木塊的重力，浮力相等，所以他得出結論；浮力大小與液體密度無關，小剛得出的結論是否正確？不正確，原因是沒有控制排開液體的體積不變．

Answer 1

分析 （1）影響浮力大小的因素是液體的密度和物體排開液體的體積，要探究浮力和其中一個因素的關系，就要采用控制變量法控制另外一個因素一定；由此進行解答．
（2）根據(jù)F_浮=G-F計算出在水中和鹽水中受到的浮力，根據(jù)在水中和在鹽水中排開液體的體積相等列出關系式求出鹽水的密度；
（3）探究浮力與密度的關系，應控制物體排開液體的體積相同而液體密度不同，據(jù)此分析答題．

解答 解：（1）分析圖C與E，排開液體的體積相同，液體的密度不同，可得出浮力的大小與排開液體密度有關；
（2）由AD知，浸沒在水中時的浮力F_浮=8N-6N-2N；
由題意知，在水和鹽水中排開液體的體積相等，則：$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{浮鹽水}}{{ρ}_{鹽水}g}$，代入數(shù)據(jù)得：$\frac{2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=$\frac{2.4N}{{ρ}_{鹽水}×10N/kg}$，
解得：ρ_鹽水=1.2×10³kg/m³．
（3）不論木塊浮在水面上，還是懸浮在鹽水中，木塊都處于平衡狀態(tài)，木塊受到的浮力都等于木塊的重力，木塊受到的浮力不變；木塊浮在水表面時，木塊排開水的體積較大，浮在鹽水中時，木塊排開鹽水的體積小，由于沒有控制木塊排開水和鹽水的體積相等，根據(jù)實驗現(xiàn)象得出：浮力大小與液體密度無關的結論是錯誤的．
故答案為：（1）液體的密度；（2）1.2×10³；（3）不正確；沒有控制排開液體的體積不變．

點評 此題是探究影響浮力大小的因素實驗，考查了影響浮力的因素及控制變量法的應用，同時考查了有關浮力公式的應用，屬于中等題．