Question

（2013?香坊區(qū)三模）在探究“浮力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們有以下猜想：
A．浮力的大小可能與液體密度有關(guān)；
B．浮力大小可能與物體排開液體的體積大小有關(guān)；
C．浮力大小可能與物體浸入液體內(nèi)的深度有關(guān)．
小紅的實(shí)驗(yàn)小組對(duì)猜想C進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)探究：將一個(gè)高為10cm金屬圓柱體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，在金屬圓柱體接觸水面之前和接觸水面后，分別記下了金屬圓柱體下表面到水面的距離h和彈簧測(cè)力計(jì)相應(yīng)的示數(shù)F（如圖），實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

試驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
h（cm）	0	2.0	4.0	6.0	8.0	10.0
F（N）	8.0	7.5	7.0	6.5	6.0	5.5

（1）小紅小組分析表中數(shù)據(jù)得出：物體的浮力大小與物體浸入液體內(nèi)的深度有關(guān)，且在同種液體內(nèi)物體浸入的深度越深，物體所受的浮力越大．針對(duì)小紅小組的探究過程及結(jié)論做出正確的評(píng)價(jià)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟提出修正意見．
（2）分析表中數(shù)據(jù)，還可以得出物重為

8

N，第6次實(shí)驗(yàn)時(shí)，物體受到的浮力為

2.5

N，從中我們可以計(jì)算出此金屬的密度為

3.2×10³

kg/m³．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)浮力公式F_浮=ρ_液gV_排，探究浮力與物體浸入液體內(nèi)的深度關(guān)系，應(yīng)控制液體的密度和排開液體的體積不變；
（2）當(dāng)物體沒有接觸水面時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于物體的重力；
確定第6次時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)，根據(jù)F_浮=G-F計(jì)算出浮力大小；
根據(jù)V_排=

F浮

ρ水g

得出物體的體積，并根據(jù)公式ρ=

m

V

計(jì)算出密度，其中m=

G

g

．

解答：解：（1）探究浮力與物體浸入液體內(nèi)的深度關(guān)系，應(yīng)控制液體的密度和排開液體的體積不變，小紅小組在探究浮力大小與物體浸入液體內(nèi)深度關(guān)系時(shí)，沒有控制物體排開液體體積不變，故其得出的結(jié)論也是錯(cuò)誤的；
可以將物體完全浸沒后，再改變物體在液體中的深度，這樣很好地控制了液體的密度和排開液體的體積；
（2）由表格中數(shù)據(jù)知，當(dāng)h=0時(shí)，G=F=8N；
第6次實(shí)驗(yàn)時(shí)，F(xiàn)=5.5N，所以F_浮=G-F=8N-5.5N=2.5N；
此時(shí)深度h=10cm，物體恰好完全浸沒，所以V=V排=

F浮

ρ水g

=

2.5N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=2.5×10^-4m³；
物體的質(zhì)量：m=

G

g

=

8N

10N/kg

=0.8kg
ρ=

m

V

=

0.8kg

2.5×10-4m3

=3.2×10³kg/m³．
故答案為：（1）小紅小組在探究浮力大小與物體浸入液體內(nèi)深度關(guān)系時(shí)，沒有控制物體排開液體體積不變，故其得出的結(jié)論也是錯(cuò)誤的；
修正意見：將物體完全浸沒液體中后，再改變深度，記錄測(cè)力計(jì)示數(shù)變化；
（2）8；2.5；3.2×10³．

點(diǎn)評(píng)：此題是探究浮力與物體在液體中深度的關(guān)系，考查了控制變量法的應(yīng)用及對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析；關(guān)鍵是能夠根據(jù)1、6兩組數(shù)據(jù)得出物體的重力及物體的體積．