Question

7．九九在探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，用到如下器材：彈簧測(cè)力計(jì)、實(shí)心圓柱體銅塊、相同的大燒杯若干、水、密度未知的某種液體、細(xì)線等．

（1）九九進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：A步驟所示彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.7N；用彈簧測(cè)力計(jì)掛著銅塊緩慢地浸入液體中不同深度，步驟如圖B、C、D、E、F所示（液體均未溢出），并將其示數(shù)記錄在表中：

實(shí)驗(yàn)步驟	B	C	D	E	F
彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N	2.6	2.5	2.4	2.4	2.3

（2）在實(shí)驗(yàn)步驟B中銅塊所受浮力F_浮=0.1N．
（3）分析實(shí)驗(yàn)步驟A、B、C、D，可以說明浮力大小跟排開液體的體積有關(guān)；分析實(shí)驗(yàn)步驟A、E、F，可以說明浮力大小跟排開液體的密度有關(guān)．
（4）請(qǐng)你分析步驟B、C、D中銅塊下表面受到水的壓強(qiáng)隨著深度的增加逐漸增大（選填“增大”或“減小”）．
（5）請(qǐng)你利用表格中的數(shù)據(jù)算出步驟F中液體的密度是1.3×10³kg/m³（結(jié)果保留一位小數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）在認(rèn)清分度值的基礎(chǔ)上讀數(shù)；
（2）根據(jù)F_浮=G-F_示求浮力大小；
（3）運(yùn)用控制變量法，找出不變的量和變化的量，確定浮力與變化量之間的關(guān)系；
（4）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因和p=$\frac{{F}_{壓}}{S}$作答；
（5）由阿基米德原理，根據(jù)排開水的體積等于排開液體的體積相等列方程求解．

解答 解：（1）彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N，步驟A所示彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.7N；
（2）步驟B中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F_示B=2.6N，故銅塊所受浮力F_浮B=G-F_示B=2.7N-2.6N=0.1N；
（3）實(shí)驗(yàn)步驟A、B、C、D中，物體排開液體的密度不變，排開液體的體積變化，可以說明浮力大小與排開液體的體積跟關(guān)；實(shí)驗(yàn)步驟A、E、F，排開液體的體積不變，排開液體的密度變化，可以說明浮力大小跟排開液體密度有關(guān)；
（4）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因，步驟B、C、D中銅塊下表面受到的浮力等于水的壓力，根據(jù)F_浮=G-F_示知，物體在三種情況下受到的浮力大小關(guān)系F_浮B＜F_浮C＜F_浮D，因p=$\frac{{F}_{壓}}{S}$，所以步驟B、C、D中銅塊下表面受到水的壓強(qiáng)隨著深度的增加逐漸增大；
（5）實(shí)驗(yàn)步驟E中，物體受到的浮力為F_浮E=G-F_示E=2.7N-2.4N=0.3N，實(shí)驗(yàn)步驟F中，物體受到的浮力為_浮F=G-F_示F=2.7N-2.3N=0.4N，因物體均浸沒，所以V_排水=V_排液，根據(jù)阿基米德原理，
$\frac{{F}_{浮水}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{浮液}}{{ρ}_{液}g}$，所以ρ液=$\frac{{F}_{浮液}}{{F}_{浮水}}{×ρ}_{水}$=$\frac{0.4}{0.3}$×10³kg/m³=1.3×10³kg/m³．
故答案為：（1）2.7； （2）0.1；（3）排開液體的體積；排開液體的密度；  （4）增大；（5）1.3×10³．

點(diǎn)評(píng) 本題通過探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”，綜合考查浮力、壓強(qiáng)、密度、控制變量法的知識(shí)，屬中等難度的題目．