Question

8．如圖是小婷探究“影響浮力大小因素”的實驗過程．

（1）圖⑥所示實驗中，物體受到的浮力為0.8N．
（2）圖②、③、④所示實驗探究的是浮力大小與排開液體的體積的關系．
（3）由圖④、⑤所示實驗得出的結論是：物體浸沒在液體時，所受浮力的大小與深度無關．
（4）小婷由圖③、⑦所示實驗，就得出物體受到的浮力大小與液體的密度有關的結論．他的分析過程是錯誤（選填“正確”或“錯誤”）的，理由是沒有控制排開液體的體積相同．
（5）由圖中提供的數(shù)據(jù)，可以求出鹽水的密度為1.125×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)F_浮=G-F_拉求出物體浸沒在水中時受的浮力，物體全部浸沒在水中時浮力大小和深度無關；
（2）掌握影響浮力大小的因素，判斷兩圖中改變的量和不變的量，得出影響浮力的因素；
（3）浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積有關，在得出實驗結論時，要注意是否是在控制其他變量的情況下，研究了浮力與液體密度的關系；
（4）根據(jù)F_浮=G-F計算出在水中和鹽水中受到的浮力，根據(jù)V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$計算出物體的體積，根據(jù)ρ_鹽水=$\frac{{F}_{浮}′}{g{V}_{排}}$計算出鹽水的密度．

解答 解：（1）由①④兩圖可以讀出，物體重力G=5N，物體全部浸沒在水中時彈簧測力計的拉力F_拉=4.2N，
物體全部浸沒在水中時的浮力F_浮=G-F_拉=5N-4.2N=0.8N；
因為物體全部浸沒在水中時浮力大小和深度無關，所以圖⑥所示實驗中物體沉到底部，但是浮力不變?nèi)詾?.8N；
（2）由圖②、③、④所示實驗可知，液體的密度相同，排開液體的體積不同，物體所受的浮力大小不同，所以實驗探究的是浮力大小與排開液體的體積的關系．
（3）物體浸沒在液體中，探究和深度的關系時，應該控制液體密度、排開液體體積相同，深度不同，符合要求的是④⑤兩圖；
（4）浮力的大小除與液體的密度有關外，還與物體排開的液體體積有關，在乙、丙實驗中沒有對物體排開液體的體積進行控制，導致結論不準確；
（5）由①④知，浸沒在水中時的浮力F_浮=5N-4.2N=0.8N；
由①⑦知，浸沒在鹽水中時的浮力F_浮′=5N-4.1N=0.9N；
由F_浮=ρ_水gV_排得：
物體的體積V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.8N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.8×10^-4m³，
鹽水的密度ρ_鹽水=$\frac{{F}_{浮}′}{g{V}_{排}}$=$\frac{0.9N}{10N/kg×0.8×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=1.125×10³kg/m³．
故答案為：（1）0.8；（2）排開液體的體積；（3）④、⑤；（4）錯誤；沒有控制排開液體的體積相同；（5）1.125×10³．

點評 此題是探究影響浮力大小的因素實驗，考查了影響浮力的因素及控制變量法的應用，同時考查了有關浮力公式的應用，在（5）中確定V_排相等是解決此題的關鍵．