Question

5．如圖是探究“浮力的大小與哪些因素有關(guān)”實驗的若干操作，根據(jù)此圖回答下列問題：

（1）若探究浮力大小與物體浸沒深度的關(guān)系，應(yīng)選用的操作是①②③（填序號），若在金屬圓柱體接觸容器底之前，記下金屬體下表面所處的不同深度h和彈簧測力計相應(yīng)的拉力示數(shù)F，實驗數(shù)據(jù)如表：

次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7	8
h/cm	0	2	4	6	8	10	12	14
F/N	6.75	6.25	5.75	5.25	4.5	4.5	4.5	4.5

從上面數(shù)據(jù)可知，金屬柱重6.75N；第3次實驗時，金屬圓柱受到的浮力大小為1N；據(jù)第1至5組實驗數(shù)據(jù)可知：物體浸沒水中前，浮力隨著深度增加而變大；據(jù)第6至8組實驗數(shù)據(jù)可知：當物體完全浸沒在水中后，浮力的大小與深度無關(guān)．
（2）若選用的操作是②④⑥，可探究浮力的大小與液體密度是否有關(guān)．
（3）若探究浮力大小與物體排開液體體積的關(guān)系，應(yīng)選用的操作是①⑤②或①⑤③（填序號）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)F_浮=G-F計算出物體所受的浮力；
（2）掌握控制變量法的應(yīng)用：
浮力大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)，探究浮力與液體密度的關(guān)系，需保持排開液體的體積不變；
探究浮力與排開液體體積的關(guān)系，需保持液體的密度不變；
要探究浮力大小與浸沒深度的關(guān)系，需保持液體的密度和排開液體的體積不變，改變浸沒的深度．

解答 解：（1）若探究浮力大小與物體浸沒深度的關(guān)系，應(yīng)控制液體密度相同而物體浸沒在液體中的深度不同，由圖示實驗可知，應(yīng)選擇用的操作是：①②③；
物體沒有浸入水中時，測力計的示數(shù)等于物體的重力，由表中實驗數(shù)據(jù)可知，金屬柱重G=6.75N；
由表中實驗數(shù)據(jù)可知，第3次實驗時，金屬圓柱受到的浮力大小：F_浮=G-F=6.75N-5.75N=1N；
由表中第1至5組實驗數(shù)據(jù)可知：物體浸沒水中前，隨深度的增加，測力計示數(shù)越小，金屬圓柱體受到的浮力F_浮=G-F變大，由此可知，浮力隨著深度增加而變大；
由表中第6至8組實驗數(shù)據(jù)可知：當物體完全浸沒在水中后，隨盛大的增加，測力計示數(shù)不變，圓柱體受到的浮力F_浮=G-F不變，由此可知，浮力的大小與深度無關(guān)．
（2）由圖②④⑥所示實驗可知，金屬圓柱體排開液體的體積相同、浸沒在液體中的深度相同而液體密度不同，操作②④⑥可探究浮力的大小與液體密度是否有關(guān)．
（3）若探究浮力大小與物體排開液體體積的關(guān)系，應(yīng)控制液體密度相同而物體排開液體的體積不同，由圖示實驗可知，應(yīng)選用的操作是：①⑤②或①⑤③．
故答案為：（1）①②③；6.75；1；增加而變大；無關(guān)；（2）液體密度；（3）①⑤②或①⑤③．

點評 利用好控制變量法：都浸沒水中，改變物體浸入的體積，說明浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)；都浸沒液體中（V_排相同），通過變換不同的液體，改變液體的密度，說明浮力的大小與液體的密度有關(guān)．