Question

10．在探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，某小組同學(xué)用如圖所示的裝置，將同一物體分別逐漸浸入到水和酒精中，為了便于操作和準(zhǔn)確收集數(shù)據(jù)，用升降臺調(diào)節(jié)溢水杯的高度來控制物體排開液體的體積．他們觀察并記錄了彈簧測力計的示數(shù)及排開液體的體積．實驗數(shù)據(jù)記錄在如表中．（取g=10N/kg）
（1）分析表中數(shù)據(jù)，第一次實驗中物體所受的浮力F_浮=0.5N．

液體種類	實驗序號	物質(zhì)重力G重（N）	彈簧測力計示數(shù)F（N）	物體受到浮力F浮（N）	排開液體體積V排（cm3）
水ρ水=1.0g/cm3	1	2	1.5		50
	2		1.0	1.0	100
	3		0.5	1.5	150
酒精ρ酒精=0.8g/cm3	4	2	1.6	0.4	50
	5		1.2	0.8	100
	6		0.8	1.2	100

（2）通過比較每次實驗中物體受到的浮力和它排開液體的重力的關(guān)系，可初步得出結(jié)論：物體受到的浮力等于物體排開的液體受到的重力．
（3）本實驗選用了不同液體并進(jìn)行了多次實驗，其目的是為了尋找普遍規(guī)律．
（4）實驗中小明同學(xué)觀察到將同一個物體浸沒在密度越大的液體中時，彈簧測力計的示數(shù)越小．于是他靈機一動在彈簧測力計下掛一個重1.5N的物塊，如圖甲所示；當(dāng)他把物塊浸沒在水中時，如圖乙所示，彈簧測力計的讀數(shù)為0.5N，他就在0.5N處對應(yīng)標(biāo)上1.0g/cm³的字樣；當(dāng)他把物塊浸沒在酒精中時，如圖丙所示，應(yīng)該在彈簧測力計刻度盤的0.7N處對應(yīng)標(biāo)上0.8g/cm³字樣，聰明的他就將圖甲所示裝置改裝成了一個能測液體密度的密度秤．

Answer 1

分析 （1）由表格數(shù)據(jù)要直接讀出物體重力；利用稱重法可算出物體浸沒在水中時受到的浮力；
（2）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析；
（3）根據(jù)實驗的目的可知多次實驗的目的；
（4）根據(jù)阿基米德原理可知同一個物體浸沒在密度越大的液體中所受的浮力越大，根據(jù)稱重法可知彈簧測力計示數(shù)的變化；根據(jù)阿基米德原理求出，物體在酒精中受到的浮力，根據(jù)稱重法求出彈簧測力計的示數(shù)即為此時在彈簧測力計刻度盤的位置．

解答 解：（1）由表格數(shù)據(jù)可知，物體重力G_物=2N；根據(jù)稱量法測浮力，第一次實驗中物體所受的浮力F_浮=_物G-F₁=2N-1.5N=0.5N．
（2）由表格中的數(shù)據(jù)可知，物體受到的浮力等于物體排開的液體受到的重力；
（3）在探究“浮力的大小與哪些因素”有關(guān)時，選用了不同液體并進(jìn)行了多次實驗的目的是減小偶然性，使實驗得出的實驗規(guī)律更具有普遍性，所以本實驗的目的是尋找普遍規(guī)律；
（4）根據(jù)F_浮=ρgV_排可知，物體浸沒時排開水的體積和本身的體積相等，所以將同一個物體浸沒在密度越大的液體中時受到的浮力變大，根據(jù)F_浮=G-F′可知彈簧測力計的示數(shù)越�。�
當(dāng)他把物塊浸沒在水中時，受到的浮力：
F_浮=G-F′=1.5N-0.5N=1N，
根據(jù)阿基米德原理得：
1N=ρ_水gV_排-----①
當(dāng)他把物塊浸沒在酒精中時，
F_浮酒=ρ_酒gV_排-----②
因兩者排開液體的體積相等，
所以，由①②兩式相比可得：
F_浮酒=0.8N，
此時應(yīng)標(biāo)在彈簧測力計的1.5N-0.8N=0.7N處．
故答案為：（1）0.5；（2）物體受到的浮力等于物體排開的液體受到的重力；（3）尋找普遍規(guī)律；（4）��；0.7．

點評 本題主要考查學(xué)生控制變量法的應(yīng)用和圖象的分析能力．探究浮力的大小是否與液體密度的關(guān)系要保證物體排開液體體積一定；要探究浮力的大小與物體排開液體體積的關(guān)系要保證液體的密度一定．