4.在“探究浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗中.
【猜想與假設】
小麗提出如下猜想:
猜想一:浮力的大小跟物體排開液體的體積有關;
猜想二:浮力的大小跟液體的密度有關;
猜想三:浮力的大小跟物體的密度有關.
【制訂計劃與設計實驗】
(1)小麗用重為3.2N的物體A做了如圖1所示的實驗.該實驗驗證了猜想一是正確的,可得出:在同種液體中,物體排開液體的體積越大,受到的浮力越大.實驗中,物體浸沒時受到的浮力為2.2N,方向豎直向上.

(2)表是小麗驗證猜想二時收集的實驗數(shù)據(jù):
液體種類物體A在液體中的狀態(tài)彈簧測力計的示數(shù)/N物體受到的浮力/N
酒精浸沒1.41.8
鹽水浸沒0.82.4
分析比較表中的數(shù)據(jù)和圖1中實驗丙(選填“甲”“乙”或“丙”)的數(shù)據(jù)可知,浮力的大小與液體的密度有關.
(3)為驗證猜想三,小麗選用了與物體A密度不同的物體B進行實驗,如圖2所示.她將物體B逐漸浸入水中,容器中的水面上升至圖示O位置時,發(fā)現(xiàn)棉線松弛,彈簧測力計示數(shù)變?yōu)?,取出物體B后,小麗又將物體A緩慢浸入水中,她在水面上升到0點(選填“O點之上”“O點”或“O點之下”)位置時,讀取彈簧測力計的示數(shù),這樣做是為了控制物體排開水的體積相同,以便判斷浮力的大小與物體密度是否有關.

分析 (1)分析圖1,觀察變化量和不變量,得出探究的因素;
在同種液體中,物體所受浮力與物體排開液體的體積有關,V越大,浮力越大;
根據(jù)物體完全浸沒時測力計的示數(shù),由F=G-F計算出完全浸沒時所受的浮力;
(2)要得出浮力大小與液體的密度的有關,需使物體排開液體的體積相同,液體的密度不同;
(3)在探究浮力大小是否與物體的密度有關時,需使物體排開液體的體積和液體的密度相同,物體的密度不同.

解答 解:(1)由圖1知,物體浸在水中的體積不同,所受浮力不同,可知物體所受浮力與物體排開液體的體積有關,可驗證猜想一;
且浸在水中的體積越大,測力計的示數(shù)越小,即所受的浮力越大,可得在同種液體中,物體排開液體的體積越大,受到的浮力越大;
由圖丙知,物體浸沒時測力計的示數(shù)為1N,可知此時受到的浮力F=G-F=3.2N-1N=2.2N,浮力方向豎直向上;
(2)表格中數(shù)據(jù)及圖1中的丙都是完全浸沒,物體排開液體的體積相同,液體的密度不同,且測力計的示數(shù)不同,可探究物體所受浮力與液體密度的關系,并得出浮力與液體的密度有關;
(3)要探究浮力與物體密度的關系,需使物體排開液體的體積相同,則應將物體A緩慢浸入水中,使水面上升到O點處,讀取測力計的示數(shù).
故答案為:(1)一;越大;2.2;豎直向上;(2)丙;有關;(3)O點;物體排開水的體積.

點評 本題考查了學生對稱重法求浮力和控制變量法的理解和掌握,以及分析實驗數(shù)據(jù)的能力.

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加熱時問/min01234
甲液體溫度/℃2030405060
乙液體溫度/℃3846546270
丙液體溫度/℃5662687480

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