Question

某小組同學(xué)研究影響浮力大小的因素．如圖17所示，他們將一個重為12牛、體積為6×10^-4米³金屬圓柱體分別浸入水和酒精兩種不同的液體做實驗．當圓柱體體積的1/3、2/3和全部浸入液體中時，他們讀出測力計的示數(shù)，并將有關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表一、二中．當圓柱體全部浸入液體后，他們再增加圓柱體在液體中的深度，并將有關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表一和表二的第五行中．（已知ρ_水＞ρ_酒精）
表一

實驗 序號	圓柱體排開水的體 積 （?10-3米3）	測力計 的示數(shù) （牛）	圓柱體 所受浮力 （牛）
1	0.2	10.0
2	0.4	8.0
3	0.6	6.0
4	0.6	6.0

表二　　　　　　　　　　　　　　　　　　

實驗 序號	圓柱體排開酒精的體 積 （?10-3米3）	測力計 的示數(shù) （牛）	圓柱體 所受浮力 （牛）
5	0.2	10.4
6	0.4	8.8
7	0.6	7.2
8	0.6	7.2

（1）請將表一和表二填寫完整．
（2）分析比較實驗序號______的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：當物體排開液體的體積一定時，液體的密度越大，物體所受的浮力越大．
（3）分析比較實驗序號1、2與3或5、6與7的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：______．
（4）分析比較實驗序號3與4或7與8的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：______．
（5）在分析比較實驗數(shù)據(jù)歸納得出實驗結(jié)論的過程中，關(guān)鍵是要分析比較表一、表二中第______列中的實驗數(shù)據(jù)．

Answer 1

解：（1）根據(jù)F_浮=G-F，計算得出浮力分別為2N、4N、6N、6N、1.6N、3.2N、4.8N、4.8N；
（2）1與5（或2與6，或3與7，或4與8）中的數(shù)據(jù)，排開液體的體積相同，液體的密度不同，且密度越大，浮力越大；
（3）實驗序號1、2與3或5、6與7的數(shù)據(jù)，液體的密度相同，排開液體的體積越大，浮力越大，且V排增大為原來的幾倍，F(xiàn)_浮也增大為原來的幾倍，可得在同種液體中，物體所受浮力的大小與物體排開液體的體積成正比；
（4）實驗序號3與4或7與8的數(shù)據(jù)，表示物體都完全浸沒在液體中，深度不同，但浮力相同，可得同一物體浸沒在同種液體中所受浮力的大小與深度無關(guān)；
（5）在實驗中要時刻關(guān)注表一、表二中的V_排和F_浮．
故答案為：（1）

實驗 序號 圓柱體 所受浮力 （牛） 1 2 2 4 3 6 4 6

表一 表二

實驗 序號 圓柱體 所受浮力 （牛） 5 1.6 6 3.2 7 4.8 8 4.8

（2）1與5（或2與6，或3與7，或4與8）；
（3）在同種液體中，物體所受浮力的大小與物體排開液體的體積成正比；
（4）同一物體浸沒在同種液體中所受浮力的大小與深度無關(guān)（或：當物體在同種液體中排開的液體體積相同時，所受浮力的大小相同）；
（5）二與四．
分析：（1）根據(jù)F_浮=G-F求出浮力的大小；
（2）要探究浮力與液體密度的關(guān)系，需使排開液體的體積相同，液體的密度不同；
（3）液體的密度相同，排開液體的體積不同，通過比較浮力大小關(guān)系可得出浮力與V_排的關(guān)系；
（4）分析3與4或7與8的數(shù)據(jù)，共同特點都是排開液體的體積相同，不同點是在液體中的深度不同，根據(jù)浮力的大小關(guān)系得出結(jié)論；
（5）在實驗分析中，探究浮力與液體密度和V_排的關(guān)系，所以要關(guān)注V_排、F_浮及液體的種類．
點評：此題是探究影響浮力大小的因素實驗，考查了控制變量法在實驗中的應(yīng)用，同時考查了浮力大小的計算．