Question

18．在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，同學(xué)們提出了如下的猜想：
A．可能與物體的密度有；
B．可能與物體浸在液體中的體積有關(guān)；
C．可能與物體浸沒在液體的深度有關(guān)；
D．可能與液體的密度有關(guān)；
E．可能與物體的體積有關(guān)．
為了驗(yàn)證上述猜想，小明利用下列器材做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，器材：體積相等的鐵塊和銅塊、彈簧測(cè)力計(jì)、一杯水、一杯鹽水、細(xì)繩．
（1）在實(shí)驗(yàn)⑦中，小明同學(xué)忘了讀取數(shù)據(jù)，則⑦中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.6N，此時(shí)銅塊在鹽水中受到的浮力為2.4N．
（2）分析比較實(shí)驗(yàn)③④，可以驗(yàn)證猜想B是正確的；分析比較實(shí)驗(yàn)④⑤，可以驗(yàn)證猜想C是錯(cuò)誤的（選“A”、“B”、“C”、“D”、“E”）．
（3）分析比較實(shí)驗(yàn)①⑤與②⑥，可以驗(yàn)證猜想A是錯(cuò)誤的（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）．
（4）分析比較實(shí)驗(yàn)⑥⑦可以驗(yàn)證猜想D是正確的．
（5）某同學(xué)認(rèn)為利用實(shí)驗(yàn)②和⑦可以測(cè)量出鹽水的密度，若實(shí)驗(yàn)②中銅塊的重力用G表示，實(shí)驗(yàn)⑦中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)用F表示，銅塊的密度為ρ，請(qǐng)你用以上的物理量符號(hào)表示出鹽水的密度ρ_鹽水=$\frac{G-F}{G}$•ρ．

Answer 1

分析 （1）在進(jìn)行讀數(shù)時(shí)，注意測(cè)力計(jì)的分度值；
根據(jù)F_浮=G-F來(lái)得出銅塊在鹽水中受到浮力的大�。�
（2）應(yīng)用控制變量法分析圖③④所示實(shí)驗(yàn)與圖④⑤所示實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，然后分析答題．
（3）分析①⑤與②⑥所示實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析答題；
（4）要探究浮力與液體密度的關(guān)系，需使V_排相同，液體密度不同；
（5）根據(jù)V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{G}{gV}$計(jì)算出銅塊的體積，求出物體完全浸沒在鹽水中的浮力，由公式ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{g{V}_{排}}$得出鹽水的密度．

解答 解：（1）由⑦知，測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，示數(shù)為1.6N；
由②知，銅塊的重力G=4N，則F_浮=G-F=4N-1.6N=2.4N；
（2）由圖③④所示實(shí)驗(yàn)可知，鐵塊排開水的體積不同，鐵塊受到的浮力不同，由此可知，物體受到的浮力與物體排開液體的體積有關(guān)，由此可知，猜想B是正確的；
由圖④⑤所示實(shí)驗(yàn)可知，鐵塊排開水的體積相同而鐵塊進(jìn)入水中的深度不同而鐵塊受到的浮力相等，由此可知，物體受到的浮力與物體進(jìn)入液體的深度無(wú)關(guān)，由此可知，猜想C是錯(cuò)誤的．
（3）由圖①⑤所示實(shí)驗(yàn)可知，鐵塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力為3N-1N=2N，由圖②⑥所示實(shí)驗(yàn)可知，銅塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力為4N-2N=2N，由圖⑤⑥所示實(shí)驗(yàn)可知，鐵塊與銅塊的體積相等，因此由①⑤于②⑥所示實(shí)驗(yàn)可知，物體受到的浮力與物體的密度無(wú)關(guān)，故猜想A是錯(cuò)誤的．
（4）⑥⑦物體都是全部浸沒，V_排相同，液體的密度不同，測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，說(shuō)明所受浮力不同，可知浮力大小與液體密度有關(guān)；
（5）由ρ=$\frac{m}{V}$得，銅塊的體積V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{G}{ρg}$，因?yàn)橥耆�浸沒，所以V_排=V；
由題意知，銅塊在鹽水中受到的浮力F浮=G-F，由F_浮=ρ_液gV_排得，ρ_鹽水=$\frac{{F}_{浮}}{g{V}_{排}}$=$\frac{G-F}{g\frac{G}{ρg}}$=$\frac{G-F}{G}$•ρ．
故答案為：（1）1.6；2.4；（2）B；C；（3）錯(cuò)誤；（4）⑥⑦；（5）$\frac{G-F}{G}$•ρ．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析，應(yīng)用控制變量法分析圖示實(shí)驗(yàn)即可正確解題，本題難度不是很大，同時(shí)考查了浮力的計(jì)算及阿基米德原理的應(yīng)用，在熟練掌握公式的同時(shí)，要能夠熟練變形應(yīng)用．