Question

16．在探究“影響浮力大小的因素”這一問題時(shí)，班級(jí)“物理小博士”為同學(xué)們做了如圖所示的一系列實(shí)驗(yàn)．

（1）選擇圖①、②、③是為了探究浮力大小與排開液體的體積的關(guān)系；
（2）選擇圖①、③、⑤（填圖的序號(hào)）可以探究浮力大小與液體密度的關(guān)系；
（3）從以上實(shí)驗(yàn)可知，物塊A在鹽水中所受的浮力大小為1.2N．

Answer 1

分析 采用“控制變量法”來分析本題．先分別找到這5個(gè)圖之間的區(qū)別，如圖①是在空氣中測量物體A的重力；圖②是物體A浸入水中一部分；圖③是物體A完全浸沒在水中；圖④是物體A完全浸沒在水中，但是與圖③的深度不同；圖⑤是物體A浸沒在鹽水中．先確定探究的因素后再選擇對(duì)應(yīng)的圖示．
（1）探究的因素是浮力的大小與排開液體的體積的關(guān)系，控制的變量應(yīng)該是液體密度，所以選擇圖①、②、③進(jìn)行探究；
（2）探究的因素是浮力的大小與液體密度的關(guān)系，控制的變量應(yīng)該是物體浸在液體中的體積和浸沒的深度，所以選擇圖①、③、⑤進(jìn)行探究；
（3）根據(jù)①、⑤彈簧測力計(jì)的示數(shù)，求出浮力大小．

解答 解：
圖①是在空氣中測量物體A的重力為4N；圖②是物體A浸入水中一部分時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為3.6N；圖③是物體A完全浸沒在水中時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為3N；圖④是物體A完全浸沒在水中改變深度后彈簧測力計(jì)的示數(shù)為3N；圖⑤是物體A浸沒在鹽水中時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為2.8N．
探究“影響浮力大小的因素”這一問題時(shí)應(yīng)采用“控制變量法”．
（1）圖②和圖③中液體密度相同，區(qū)別是物體排開液體的體積不同，可以用來比較浮力的大小與排開液體的體積的關(guān)系．由圖①和圖②可知，圖②中物體A的浮力F₁=4N-3.6N=0.4N；由圖①和圖③可知，圖③中物體A的浮力F₂=4N-3N=1N；則探究結(jié)果是：浮力的大小與排開液體體積有關(guān)．
（2）圖③和圖⑤中物體全部浸沒，排開液體的體積相同，浸沒深度相同，區(qū)別是液體的密度不同，可以用來比較浮力的大小與液體密度的關(guān)系．由圖①和圖③可知，圖③中物體A的浮力F₂=4N-3N=1N；由圖①和圖⑤可知，圖⑤中物體A的浮力F₃=4N-2.8N=1.2N；則探究結(jié)果是：浮力的大小與液體的密度有關(guān)．
（3）由圖①和圖⑤可知，物體A在鹽水中受到的浮力F₂=4N-1.2N=1.2N．
故答案為：（1）排開液體的體積；（2）①、③、⑤；（3）1.2．

點(diǎn)評(píng) 在探究影響浮力大小的有關(guān)因素時(shí)，要用“控制變量法”．如探究物體受到的浮力是否與物體在液體中的深度、物體的形狀、排開液體的體積等有關(guān)時(shí)，可以先測出物體在一種情況下的浮力，然后改變情形，再測出浮力，若兩種情況下的浮力相等，則和這個(gè)因素?zé)o關(guān)，若不相等，則和這個(gè)因素有關(guān)．