Question

8．探究“浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”實驗部分的操作、裝置靜止時測力計指針的位置，如圖所示．

（1）根據(jù)圖中測力計的示數(shù)可知物體A的重量為5N．
（2）由c、d所示實驗得出的結(jié)論是：物體排開液體體積相同的情況下，物體受到的浮力與液體密度有關(guān)．
（3）由圖中提供的數(shù)據(jù)，可以求出鹽水的密度為1.1×10³kg/m³．
（4）小明還想探究浮力大小與物體形狀是否有關(guān)，他找來一小團橡皮泥、燒杯和水進行實驗，實驗步驟如下：
步驟一：將橡皮泥團放入盛有適量水的燒杯中，橡皮泥團下沉至杯底．
步驟二：將橡皮泥團捏成“碗狀”再放入水中，它漂浮在水面上．
（a）小明通過分析得出結(jié)論：由于第一次橡皮泥團受到的浮力小于（選填“大于”、“等于”或“小于”）第二次呈“碗狀”時受到的浮力，所以物體受到的浮力與其形狀有關(guān)．
（b）同組的小紅不同意小明得出的結(jié)論，她指出小明的實驗有一處錯誤，所以才會得出錯誤的結(jié)論，錯誤的原因是：沒有控制物體排開液體的體積相同．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)a圖得出物體的重力，在進行測力計的讀數(shù)時，注意其分度值；
（2）分析圖示實驗現(xiàn)象，找到相同的量和不同的量，然后得出結(jié)論；
（3）根據(jù)圖示實驗求出物體在水與鹽水中受到的浮力，然后根據(jù)浮力公式求出鹽水的密度；
（4）（a）物體下沉?xí)rF_浮＜G，漂浮時F_浮=G，由此可知橡皮泥團兩次受到的浮力的關(guān)系；
（b）探究浮力與物體形狀是否有關(guān)，應(yīng)控制物體排開液體的體積和液體密度相同．

解答 解：
（1）由圖a可知，測力計的分度值為0.2N，所以測力計的示數(shù)為5.0N；
（2）由圖c、d所示實驗可知，物體排開液體的體積相同而液體密度不同，彈簧測力計示數(shù)不同，說明物體受到的浮力不同，由此可知，在物體排開液體體積相同的情況下，物體受到的浮力與液體密度有關(guān)；
（3）由圖a、c所示實驗可知，物體浸沒在水中受到的浮力：F_浮=5N-3N=2N，
由圖a、d所示實驗可知，物體浸沒在鹽水中受到的浮力F_浮′=5N-2.8N=2.2N，
設(shè)物體體積為V，由浮力公式：F_浮=ρgV_排，
F_浮=ρ_水gV，F(xiàn)_浮′=ρ_鹽水gV，
$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{浮}′}{{ρ}_{鹽水}g}$，
則鹽水的密度：ρ_鹽水=$\frac{{F}_{浮}′{ρ}_{水}}{{F}_{浮}}$=$\frac{2.2N×1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}{2N}$=1.1×10³kg/m³；
（4）（a）由物體的浮沉條件可知，橡皮泥下沉?xí)rF_浮1＜G，橡皮泥漂浮時F_浮2=G，則F_浮1＜F_浮2；
（b）錯誤原因就是沒有利用控制變量法，即沒有控制物體都要排開相同體積的液體．
故答案為：
（1）5；
（2）物體排開液體體積相同的情況下，物體受到的浮力與液體密度有關(guān)；
（3）1.1×10³；
（4）小于；沒有控制物體排開液體的體積相同．

點評 本題考查了彈簧測力計讀數(shù)、實驗現(xiàn)象分析、求鹽水的密度，還考查學(xué)生控制變量法的應(yīng)用和圖象的分析能力．要注意控制變法量的使用．