Question

11．在探究有關(guān)浮力的實(shí)驗(yàn)中：
（1）為驗(yàn)證阿基米德原理，實(shí)驗(yàn)需要比較的物理量是排開(kāi)水的重力和浮力．
（2）如圖是驗(yàn)證阿基米德原理的一個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程圖，通過(guò)圖中B、C兩個(gè)步驟測(cè)出了浮力（選填代號(hào)）．
（3）小明同學(xué)利用上面實(shí)驗(yàn)中的器材和木塊，進(jìn)一步探究了漂浮在水面上的物體所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理．但實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有一個(gè)步驟與上圖不同，這個(gè)步驟是C（選填代號(hào)）．

 小剛在學(xué)習(xí)了阿基米德原理后思考：物體受到浮力的大小難道只跟物體排開(kāi)液體的重力大小有關(guān)嗎？是他猜想：物體受到的浮力大小可能還能跟物體的密度和浸入液體中的深度有關(guān)．了驗(yàn)證猜想，他選取了兩塊體積和形狀都相同的實(shí)心銅塊和鐵塊進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)．

（4）如圖實(shí)驗(yàn)中，銅塊浸沒(méi)水中所受的浮力是0.5N．
（5）如果要驗(yàn)證物體所受的浮力大小是否與物體的密度有關(guān)，小剛應(yīng)該選取圖中的A、B、D、E步驟進(jìn)行對(duì)比．小剛已經(jīng)知道銅的密度大于鐵的密度，那么根據(jù)他所選擇的幾個(gè)圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)可以知道銅塊所受到的浮力等于�。ㄟx填“大于”、“等于”或“小于”）鐵塊所受到的浮力．由此得出物體所受的浮力大小與物體的密度無(wú)關(guān)（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）．

Answer 1

分析 （1）要驗(yàn)證阿基米德原理是否成立，應(yīng)比較排開(kāi)水的重力和物體所受浮力的大�。�
（2）稱(chēng)重法測(cè)得浮力F_浮=G-F，由圖可知結(jié)論；
（3）木塊在水中是漂浮，彈簧秤示數(shù)為0，此時(shí)可不要彈簧秤；
（4）由稱(chēng)重法如圖A、E可求銅塊受到的浮力；
（5）由控制變量法可知，應(yīng)控制液體的密度、排開(kāi)液體的體積不變，改變物體的密度，故可得選項(xiàng)；由于物體密度不同，稱(chēng)重法所得浮力相等，故物體所受的浮力大小與物體的密度無(wú)關(guān)．

解答 解：（1）由阿基米德原理的內(nèi)容可知，應(yīng)比較排開(kāi)水的重力和物體所受浮力的大小是否相等；
（2）要求浮力由稱(chēng)重法測(cè)得浮力F_浮=G-F，必須測(cè)得物體的重力和物體在液體中的示數(shù)，由圖可知應(yīng)為圖B和圖C；
（3）木塊在水中漂浮，由二力平衡可知，浮力等于重力，浸在水中的木塊不在需要彈簧秤，故這個(gè)步驟應(yīng)是C；
（4）由圖A、E可得：F_銅浮=G_銅-F_E=4.4N-3.9N=0.5N；
（5）如果要驗(yàn)證物體所受的浮力大小是否與物體的密度有關(guān)，由控制變量法可知，應(yīng)控制液體的密度、排開(kāi)液體的體積不變，改變物體的密度，由稱(chēng)重法測(cè)得浮力，故可選A、B、D、E．
由圖B、D可知，F(xiàn)_鐵浮=G_鐵-F_鐵=4.0N-3.5N=0.5N，圖A、E可得，F(xiàn)_銅浮=G_銅-F_E=4.4N-3.9N=0.5N，F(xiàn)_鐵浮=F_銅浮=0.5N，由此可得出物體所受的浮力大小與物體的密度無(wú)關(guān)．
故答案為：（1）排開(kāi)水的重力，浮力；（2）B，C；（3）C；（4）0.5；（5）A、B、D、E，等于，無(wú)關(guān)．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查與阿基米德原理有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，以及浮力的大小與物體密度的關(guān)系，利用了稱(chēng)重法和控制變量法，是一道綜合題．