Question

【題目】在“探究影響浮力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，器材有：彈簧測(cè)力計(jì)一個(gè)，實(shí)心銅塊一塊，相同的大燒杯若干，水，某混合液體，細(xì)線等．

（1）小華進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：步驟A所示彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 N；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，并將數(shù)據(jù)記錄表中：

步驟	B	C	D	E	F
彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N	2.6	2.5	2.1	2.1	1.8

（2）分析 兩個(gè)步驟可知浮力大小跟浸入水中的深度無(wú)關(guān)．

（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)，求得混合液的密度為 kg/m3．

（4）小華又進(jìn)行了步驟G（銅塊浸入水中的深度與步驟C 中相同），則彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)應(yīng) （選填“大于”、“小于”或“等于”）2.5N．

Answer 1

【答案】（1）2.7；（2）D、E；（3）1.5×103；（4）小于

【解析】

試題分析：（1）認(rèn)清彈簧測(cè)力計(jì)的分度值讀數(shù)；

（2）運(yùn)用控制變量法；要得出浮力與深度的關(guān)系，需控制液體的密度和V排相同，深度不同；

（3）在步驟E和F中，根據(jù)銅塊排開(kāi)液體的體積不變（等于自身的體積）列方程，求出液體的密度；

（4）由圖得出步驟C與步驟G中銅塊排開(kāi)水的體積大小，根據(jù)F浮=ρ水gV排可知銅塊受到的浮力的大小關(guān)系，根據(jù)F示=G﹣F浮可知彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)大小關(guān)系．

解：（1）彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N，其示數(shù)為2.7N，即G=2.7N；

（2）要得出浮力大小跟浸入水中的深度無(wú)關(guān)，需控制液體的密度和V排相同，深度不同；

由圖示和表格數(shù)據(jù)可知，在步驟D、E中，銅塊排開(kāi)水的體積相同，而銅塊浸入水中的深度不同，但測(cè)力計(jì)的示數(shù)相同，可知浮力大小相同，則說(shuō)明銅塊所受的浮力大小跟浸入水中的深度無(wú)關(guān)；

（3）在步驟E中，銅塊浸沒(méi)在水中，其受到的浮力F浮水=G﹣F示E=2.7N﹣2.1N=0.6N；

在步驟F中，銅塊浸沒(méi)在混合液中，銅塊受到的浮力F浮液=G﹣F示F=2.7N﹣1.8N=0.9N；

銅塊排開(kāi)液體的體積都等于自身的體積，所以V排水=V排液，

根據(jù)阿基米德原理可得：=，

變形整理得：ρ液=×ρ水=×1.0×103kg/m3=1.5×103kg/m3；

（4）在步驟C與步驟G中銅塊浸入水中的深度相同，但銅塊橫截面積不同，銅塊排開(kāi)水的體積不同；由圖可知，G中銅塊排開(kāi)水的體積大，根據(jù)F浮=ρ水gV排可知，銅塊受到的浮力F浮G＞F浮C；

則根據(jù)F示=G﹣F浮可知，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)FG＜FC=2.5N．

故答案為：（1）2.7；（2）D、E；（3）1.5×103；（4）小于．