Question

8．江濤同學(xué)用一個彈簧測力計、一個金屬塊、兩個相同的燒杯（分別裝有一定量的水和酒精），對浸在液體中的物體所受的浮力進(jìn)行了探究，過程如圖所示．
（1）分析B、C、D，說明浮力大小跟物體排開液體體積有關(guān)；
（2）分析圖DE，說明浮力大小跟液體密度有關(guān)；
（3）金屬塊浸沒在酒精中所受的浮力是0.8N；
（4）分析圖示數(shù)據(jù)結(jié)合阿基米德原理可知，酒精和水的密度之比為4：5．

Answer 1

分析 （1）B、C、D中液體密度相同，物體排開液體的體積不同，彈簧測力計的示數(shù)不同，根據(jù)控制變量法的思想得出實驗結(jié)論；
（2）物體所受浮力的大小與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)，要探究浮力和液體密度的關(guān)系，根據(jù)控制變量法的思想設(shè)計實驗；
（3）根據(jù)彈簧測力計的分度值讀出彈簧測力計的示數(shù)，根據(jù)稱重法F_浮=G-F_示計算屬塊浸沒在酒精中所受的浮力．
（4）根據(jù)阿基米德原理求出密度之比．

解答 解：（1）分析B、C、D可知：液體均為水，探究過程中控制了液體的密度相同，物體排開液體的體積不同，彈簧測力計的示數(shù)不同，說明浮力和物體排開液體體積有關(guān)；
（2）物體所受浮力的大小與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)，要探究浮力和液體密度的關(guān)系，就要控制物體排開液體的體積相等，而液體的密度不同，D和E中，物體均浸沒，排開液體的體積均等于物體自身的體積，D中液體為水，E中液體為酒精，液體的密度不同，符合題意；
（3）彈簧測力計的分度值為0.2N，由A圖知金屬塊的重力為5N，由E圖知浸沒在酒精中彈簧測力計的示數(shù)為4.2N，則金屬塊浸沒在酒精中的浮力F_浮=G-F_示=5N-4.2N=0.8N．
（4）物體的體積不變，則：V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{液}g}$=$\frac{{F}_{浮水}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{浮酒}}{{ρ}_{酒}g}$，則：酒精和水的密度之比為ρ_酒：ρ_水=F_浮水：F_浮酒=0.8N：（5N-4N）=4：5．
故答案為：（1）排開液體體積；（2）DE；（3）0.8；（4）4：5．

點(diǎn)評 本題考查了浸在液體中的物體所受的浮力的探究實驗，解題的關(guān)鍵是掌握影響浮力大小的因素，得出實驗結(jié)論和設(shè)計實驗時要注意應(yīng)用控制變量法．