Question

4．在探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)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(tái)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(jì)的示數(shù)及排開液體的體積．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中．

液體種類	實(shí)驗(yàn) 序號	物體重力 G物（N）	彈簧測力計(jì) 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	150

（1）分析表中數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)所用物體的重力為2N，第一次實(shí)驗(yàn)中物體所受的浮力F_浮=0.5N．
（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號1、2和3（或4、5和6）可初步得出結(jié)論：當(dāng)液體的種類相同時(shí)，排開液體的體積越大，浸在液體中的物體受到的浮力越大；分析比較實(shí)驗(yàn)序號1、4（或2、5或3、6） 可初步得出結(jié)論：當(dāng)排開液體的體積相同時(shí)，液體的密度越大，浸在液體中的物體受到的浮力越大．
（3）請你計(jì)算出第一次實(shí)驗(yàn)中物體排開水受到的重力G_排=0.5 N．通過比較每次實(shí)驗(yàn)中物體受到的浮力和它排開液體的重力的關(guān)系，還可以驗(yàn)證阿基米德 原理．
（4）本實(shí)驗(yàn)在探究“浮力的大小與哪些因素”有關(guān)時(shí)，選用了不同液體并進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，其目的是為了A．（選填字母序號A．尋找普遍規(guī)律  B．取平均值減小誤差）．

Answer 1

分析 （1）由表格可知物體的重力，根據(jù)稱重法求出第一次實(shí)驗(yàn)中物體所受的浮力；
（2）①分析比較實(shí)驗(yàn)序號1、2和3（或4、5和6）可知，液體的密度相同，物體浸入液體中的體積不同，彈簧測力計(jì)的示數(shù)不同，根據(jù)稱重法求出受到浮力的大小，即可得出結(jié)論；
②物體所受浮力大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)，在探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制排開液體的體積不變，改變液體的密度再表格數(shù)據(jù)即可得出答案．
（3）根據(jù)m=ρV和G=mg求出物體排開水受到的重力，比較排開水的重力和受到的浮力即可驗(yàn)證阿基米德原理．
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的可知多次實(shí)驗(yàn)的目的．

解答 解：
（1）分析表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)所用物體的重力為2N；
第一次實(shí)驗(yàn)中物體所受的浮力F_浮=G-F′=2N-1.5N=0.5N．
（2）①分析比較實(shí)驗(yàn)序號1、2和3（或4、5和6）可知，液體的密度相同，物體浸入液體中的體積越大，彈簧測力計(jì)的示數(shù)越小，即所受的浮力變大；
故可得結(jié)論：當(dāng)液體的種類相同時(shí)，排開液體的體積越大浸在液體中的物體受到的浮力越大．
②在探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制排開液體的體積不變，改變液體的密度；結(jié)合表格可知1、4或者2、5或者3、6符合．
（3）第一次實(shí)驗(yàn)中物體排開水受到的重力：
G_排=m_排g=ρV_排g=1.0×10³kg/m³×50×10^-6m³×10N/kg=0.5N，
因F_浮=G_排=0.5N，所以可以驗(yàn)證阿基米德原理．
（4）在探究“浮力的大小與哪些因素”有關(guān)時(shí)，選用了不同液體并進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)的目的是減小偶然性，使實(shí)驗(yàn)得出的實(shí)驗(yàn)規(guī)律更具有普遍性，所以本實(shí)驗(yàn)的目的是尋找普遍規(guī)律，故A正確．
故答案為：（1）2；0.5；（2）大；1、4（或2、5或3、6）；（3）0.5；阿基米德；（4）A．

點(diǎn)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．