Question

2．如圖所示是小慧利用合金塊、水等器材來探究浮力的實(shí)驗(yàn)情景．設(shè)計(jì)甲乙、丙所示實(shí)驗(yàn)的目的是為了探究浮力的大小與物體排開液體的體積的關(guān)系．合金塊浸沒在水中時(shí)所受浮力為1 N，合金塊的密度為3×10³ kg/m³．

Answer 1

分析 （1）物體所受浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)，在實(shí)驗(yàn)探究影響浮力大小因素時(shí)應(yīng)采用控制變量法；
（2）由甲圖讀出合金塊的重力，根據(jù)G=mg求出其質(zhì)量，根據(jù)稱重法求出合金塊在水中受到的浮力，然后根據(jù)阿基米德原理求出排開液體的體積即為合金塊的體積，最后根據(jù)密度公式求出合金塊的密度．

解答 解：（1）乙和丙圖物體排開水的體積不同，液體的密度相同，探究的是浮力的大小與排開液體的體積的關(guān)系；
（2）由甲圖可得，合金塊的重力G=3N，
合金塊的質(zhì)量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{3N}{10N/kg}$=0.3kg，
由乙圖可得：F′=2N，
合金塊浸沒時(shí)，受到的浮力：
F_浮=G-F′=3N-2N=1N，
合金塊的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³，
合金塊的密度：
ρ_合金=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.3kg}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=3×10³kg/m³．
故答案為：物體排開液體的體積；1； 3×10³．

點(diǎn)評 本題考查了控制變量法在探究影響浮力大小因素實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，考查了學(xué)生對計(jì)算浮力的兩種方法（阿基米德原理、稱重法）的掌握程度，看學(xué)生能否靈活應(yīng)用公式求出題目中所需物理量．