Question

11．小亮同學(xué)在探究影響浮力大小的因素時(shí)，做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你根據(jù)小明的實(shí)驗(yàn)探究回答下列問題．

（1）在C與E兩圖中，保持了排開液體的體積不變，研究浮力與液體密度的關(guān)系；根據(jù)A與D兩圖所標(biāo)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可知物體浸沒在水中所受的浮力為2N．
（2）由BC圖知浮力的大小隨著排開水的體積的增大而增大，由CD圖知當(dāng)物體完全浸沒在水中后排開水的體積相同，浮力的大小與深度無關(guān)．
（3）在小亮實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出鹽水的密度為1.2×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）掌握影響浮力大小的因素，判斷兩圖中改變的量和不變的量，得出影響浮力的因素；
（2）根據(jù)控制變量法的要求分析圖示實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論；
（3）根據(jù)F_浮=G-F計(jì)算出在水中和鹽水中受到的浮力，根據(jù)V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$計(jì)算出物體的體積，根據(jù)ρ_液=$\frac{{F}_{浮}′}{g{V}_{排}}$計(jì)算出鹽水的密度；
或根據(jù)在水中和在鹽水中排開液體的體積相等列出關(guān)系式求出鹽水的密度．

解答 解：（1）C與E兩圖，排開液體的體積不變，液體的密度不同，所以是研究浮力與液體密度的關(guān)系；
A與D兩圖所標(biāo)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可知物體浸沒在水中所受的浮力：F_浮=G-F=8N-6N=2N；
（2）由B、C圖所示實(shí)驗(yàn)可知，物體排開水的密度相同而排開水的體積不同，物體受到的浮力不同，排開水的體積越大，物體受到的浮力越大，由此可知，浮力的大小隨著排開水的體積的增大而增大；由C、D圖所示實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)物體完全浸沒在水中后排開水的體積相同，物體浸沒在水中的深度不同，物體受到的浮力相同，由此可知，浮力的大小與深度無關(guān)．
（3）由A、D所示實(shí)驗(yàn)可知，物體浸沒在水中時(shí)的浮力：F_浮水=8N-6N=2N；
由A、E所示實(shí)驗(yàn)可知，物體浸沒在鹽水中時(shí)的浮力：F_鹽水=8N-5.6N=2.4N；
由題意知，在水和鹽水中排開液體的體積相等，則：$\frac{{F}_{浮水}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{浮鹽水}}{{ρ}_{鹽水}g}$，
即：$\frac{2N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=$\frac{2.4N}{{ρ}_{鹽水}×10N/kg}$，解得：ρ_鹽水=1.2×10³kg/m³．
故答案為：（1）液體密度；2；（2）增大； 無關(guān)；（3）1.2×10³．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究影響浮力大小的因素實(shí)驗(yàn)，考查了影響浮力的因素及控制變量法的應(yīng)用，同時(shí)考查了有關(guān)浮力公式的應(yīng)用，在（3）中確定V_排相等是解決此題的關(guān)鍵．