Question

18．小明同學(xué)用一個彈簧測力計、一個金屬塊、兩個相同的燒杯（分別裝有一定量的水和煤油），對浸在液體中的物體所受的浮力進(jìn)行了研究，下圖表示探究過程及有關(guān)數(shù)據(jù)．

（1）分析圖B、C、D，說明浮力大小跟物體排開液體的體積有關(guān)．
（2）分析圖ADE，說明浮力大小跟液體密度有關(guān)．
（3）物體完全浸沒在煤油中所有的浮力是2.4 N．
（4）小明還想探究浮力大小與物體形狀是否有關(guān)，他找來一小團(tuán)橡皮泥、燒杯和水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
步驟一：將橡皮泥團(tuán)放入盛有適量水的燒杯中，橡皮泥團(tuán)下沉至杯底．
步驟二：將橡皮泥團(tuán)捏成“碗狀”再放入水中，它漂浮在水面上．
A、小明通過分析得出結(jié)論：由于第一次橡皮泥團(tuán)受到的浮力大于（選填“大于”、“等于”或“小于”）第二次呈“碗狀”時受到的浮力，所以物體受到的浮力與其形狀有關(guān)．
B、同組的小紅不同意小明得出的結(jié)論，她指出小明的實(shí)驗(yàn)有一處錯誤，所以才會得出錯誤的結(jié)論，錯誤的原因是：他只關(guān)注了橡皮泥形狀的改變，沒有控制物體都要排開相同體積的液體．

Answer 1

分析 （1）（2）浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)，因此在實(shí)驗(yàn)時需要采用控制變量法進(jìn)行分析；
（3）彈簧測力計的示數(shù)差即為浮力的大��；
（4）A、物體的重力大于受到的浮力時物體下沉，物體的重力等于受到的浮力時物體漂浮或懸浮，同一物體的質(zhì)量不變，據(jù)此進(jìn)行解答；
B、要探究浮力大小與物體形狀是否有關(guān)時，應(yīng)控制物體排開液體的體積和液體的密度不變，改變物體的形狀．

解答 解：
（1）分析B、C、D，物體浸入水中的體積不同，與A比較示數(shù)減小值不同，可見浮力不同．由此說明：浮力大小物體排開液體的體積有關(guān)．
（2）要探究浮力與液體密度的關(guān)系，應(yīng)控制物體排開液體的體積．
由圖可知，D、E都浸沒水或煤油中，但彈簧測力計示數(shù)與A比較減小值不同，所以沒入液體體積相同的情況下，液體密度不同浮力不同．
（3）物體完全浸沒煤油中所受的浮力等于與A比較彈簧測力計的減小值，為10N-7.6N=2.4N．
（4）A、由物體的浮沉條件可知，橡皮泥下沉?xí)rF_浮1＜G，橡皮泥漂浮時F_浮2=G，則F_浮1＜F_浮2；
B、錯誤原因就是沒有利用控制變量法，即沒有控制物體都要排開相同體積的液體．
故答案為：
（1）物體排開液體的體積；
（2）ADE；
（3）2.4；
（4）A、小于； B、排開相同體積的液體．

點(diǎn)評 本題主要考查學(xué)生控制變量法的應(yīng)用和圖示的分析能力．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；要探究浮力的大小是否與其它因素有關(guān)要保證物體排開液體的體積和液體的密度一定．