Question

1．小明在探究“浮力大小和哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，把重為5N的金屬塊掛在彈簧測力計(jì)上，將它分別浸入水和酒精中的不同位置，彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖1所示．

（1）金屬塊浸沒在水中所受到浮力的大小為1N；浸沒在酒精中所受到浮力的大小為0.8N；
（2）做甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)，說明浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)；
（3）做丙、丁兩次實(shí)驗(yàn)，說明浮力大小與液體密度有關(guān)；
（4）乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)，說明金屬塊浸沒在液體中時(shí)，受到的浮力與深度無關(guān)；
（5）如圖2所示，能正確反映彈簧測力計(jì)示數(shù)F和金屬塊下表面在水中的深度h關(guān)系的圖象是C．（金屬塊未接觸容器底）

Answer 1

分析 （1）物體浸沒在液體中，物體重力與彈簧測力計(jì)示數(shù)之差是物體受到的浮力；
（2）在探究浮力大小和排開液體的體積有關(guān)時(shí)，要控制液體的種類相同，改變物體浸在液體中的體積，據(jù)此進(jìn)行分析；
（3）丙、丁兩圖，金屬塊浸沒在液體中，排開液體的體積相同，液體種類不同，據(jù)此進(jìn)行分析；
（4）探究浮力與浸沒的深度的關(guān)系，要控制液體種類、排開液體體積相同，而金屬塊浸沒如水中的深度不同．
（5）對(duì)金屬塊進(jìn)行受力分析，然后由平衡條件分析答題．

解答 解：
（1）金屬塊的重力G=5N，由圖丙可知，金屬塊浸沒在水中受到的浮力F_浮1=G-F_丙=5N-4N=1N；
由圖丁可知，金屬塊浸沒在酒精中受到的浮力F_浮2=G-F_丁=5N-4.2N=0.8N；
（2）要探究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：圖甲、乙符合條件；
（3）由圖可知，丙、丁兩次實(shí)驗(yàn)，金屬塊排開液體的體積和浸沒的深度都相同，只有液體的種類不同，因此是探究浮力與液體密度的關(guān)系；
（4）探究浮力與深度的關(guān)系時(shí)，根據(jù)控制變量法的思想，應(yīng)控制液體種類和排開液體的體積相同，只改變浸沒的深度，符合條件的只有乙、丙，數(shù)據(jù)顯示浮力與浸沒的深度無關(guān)；
（5）金屬塊處于平衡狀態(tài)，彈簧秤示數(shù)F=G-F_浮，
金屬塊底部接觸水面后，隨著浸入水中深度h的增加，金屬塊排開水的體積變大，金屬塊受到的浮力F_浮變大，所以彈簧測力計(jì)的示數(shù)變��；
當(dāng)金屬塊完全浸沒入水中時(shí)，金屬塊受到的浮力不變，彈簧測力計(jì)的示數(shù)不再變化；
圖象C符合彈簧測力計(jì)示數(shù)F與金屬塊底部浸入水中深度h關(guān)系，故選C．
故答案為：（1）1；0.8；（2）甲、乙；（3）液體密度；（4）丙；無關(guān)；（5）C．

點(diǎn)評(píng) 此題是浮力和深度關(guān)系的探究實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了控制變量法，實(shí)驗(yàn)表明，浸在液體中的物體受到浮力的作用，浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)，與物體在液體中浸沒的深度無關(guān)．