Question

14．小華在探究浮力大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：
（1）比較A和B可知，物體受到的浮力F_浮=1N．
（2）分析BC可知，浸在液體中的物體所受浮力大小跟排開液體體積有關(guān)，排開液體體積越大，浮力越大．
（3）通過C和D的探究可知，物體排開相同體積的液體時(shí)，浮力大小跟種類有關(guān)．
（4）物塊的密度是4×10³kg/m³，煤油密度是0.8×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)F_浮=G-F_拉求出在水中的浮力；
（2）（3）浮力大小和液體的種類（密度）和排開液體的體積有關(guān)，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，要注意控制變量法的運(yùn)用；把握住所探究的相同量和不同量，再結(jié)合四個(gè)圖示即可判斷出前兩題的結(jié)論．
（4）根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排求出排開水的體積，即為物體的體積；根據(jù)密度公式求出物體的密度；求出物體在油中的浮力，再根據(jù)F_浮=ρ_油gV_排求出油的密度．

解答 解：（1）由AB可知，物體受在水的浮力F_浮水=G-F_拉′=12N-11N=1N；
（2）探究的是浸在液體中的物體所受的浮力大小跟浸在液體中的體積的關(guān)系，需控制液體的種類相同，物體浸入液體中的體積不同，由圖可知：圖B、C符合條件；由圖可知，物體浸入液體中的體積越大，測力計(jì)示數(shù)越小，則物體受到的浮力越大；
（3）由CD可知，兩次實(shí)驗(yàn)控制的相同量是物體排開液體的體積相同，不同的是液體的種類，測力計(jì)示數(shù)不變，表明浮力大小跟液體的種類有關(guān)；
（4）圖C說明物體全部浸入在水中時(shí)所受浮力為F_浮=G-F_拉=12N-11N=1N，
圖D說明物體完全浸沒在煤油中所受浮力為F_浮油=G-F_拉′=12N-9.6N=2.4N，
由F_浮=ρ_水gV_排得：
物體的體積V=V_排水=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{3N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=3×10^-4m³，
物體的密度為：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{G}{gV}$=$\frac{12N}{3×1{0}^{-4}{m}^{3}×10N/kg}$=4×10³kg/m³；
物體浸沒在油中，排開油的體積等于其自身體積，即V_排油=V=3×10^-4m³，
由F_浮=ρ_油gV_排得：
油的密度ρ_油=$\frac{{F}_{浮油}}{gV}$=$\frac{2.4N}{10N/kg×3×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=0.8×10³kg/m³．
故答案為：（1）1N；（2）BC；越大；（3）種類；（4）4×10³kg/m³；0.8×10³kg/m³．

點(diǎn)評 此題主要考查的是學(xué)生對“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)步驟的了解和浮力、密度、重力、計(jì)算公式的理解和掌握，探究浮力在初中物理中要求較高，用彈簧測力計(jì)來測浮力是基本方法之一．