Question

在探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，某小組同學(xué)用如圖所示的裝置，將同一物體分別逐漸浸入到水和酒精中，為了便于操作和準(zhǔn)確收集數(shù)據(jù)，用升降臺(tái)調(diào)節(jié)溢水杯的高度來(lái)控制物體排開液體的體積．他們觀察并記錄了彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)及排開液體的體積．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中．

液體種類	實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	物體重力 G物/N	彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N	物體受到的 浮力F浮/N	排開液體 體積V排/cm3
水ρ水= 1.0 g/cm3	1	2	1.5	0.5	50
	2		1.0	1.0	100
	3		0.5	1.5	150
酒精 ρ酒精= 0.8 g/cm3	4	2	1.6	0.4	50
	5		1.2	0.8	100
	6		0.8	1.2	150

（1）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2和3（或4、5和6）可初步得出結(jié)論：當(dāng)______相同時(shí)，物體______越大，浸在液體中的物體受到的浮力越大；分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)______可初步得出結(jié)論：當(dāng)排開液體的體積相同時(shí)，液體的密度越大，浸在液體中的物體受到的浮力越大．
（2）通過(guò)比較每次實(shí)驗(yàn)中物體受到的浮力和它排開液體的重力的關(guān)系，還可以驗(yàn)證______原理．
（3）本實(shí)驗(yàn)在探究“浮力的大小與哪些因素有關(guān)”時(shí)，選用了不同液體并進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，其目的是______ （選填字母序號(hào)）． A．尋找普遍規(guī)律　 B．取平均值減小誤差
（4）實(shí)驗(yàn)中小明同學(xué)觀察到將同一個(gè)物體浸沒(méi)在密度越大的液體中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越______．于是他靈機(jī)一動(dòng)在彈簧測(cè)力計(jì)下掛一個(gè)重1.5N的物塊，如圖甲所示．當(dāng)他把物塊浸沒(méi)在水中時(shí)，如圖乙所示，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為0.5N，他就在0.5N處對(duì)應(yīng)標(biāo)上1.0g/cm³的字樣；當(dāng)他把物塊浸沒(méi)在酒精中時(shí)，如圖丙所示，應(yīng)該在彈簧測(cè)力計(jì)刻度盤的______N處對(duì)應(yīng)標(biāo)上0.8g/cm³字樣，聰明的他就將圖甲所示裝置改裝成了一個(gè)能測(cè)液體密度的密度秤．

Answer 1

解：（1）①分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2和3（或4、5和6）可知，液體的密度相同，物體浸入液體中的體積越大，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越小，即所受的浮力變大；故可得結(jié)論：當(dāng)液體密度相同時(shí)，物體排開液體的體積越大，浸在液體中的物體受到的浮力越大．
②在探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制排開液體的體積不變，改變液體的密度；結(jié)合表格可知1、4或者2、5或者3、6符合．
（2）物體排開液體的重力G_排=m_排g=ρV_排g，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，物體受到的浮力都等于它排開液體的重力，即F_浮=G_排，此實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證阿基米德原理．
（3）在探究“浮力的大小與哪些因素”有關(guān)時(shí)，選用了不同液體并進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)的目的是減小偶然性，使實(shí)驗(yàn)得出的實(shí)驗(yàn)規(guī)律更具有普遍性，所以本實(shí)驗(yàn)的目的是尋找普遍規(guī)律．
（4）根據(jù)F_浮=ρgV_排可知，物體浸沒(méi)時(shí)排開水的體積和本身的體積相等，所以將同一個(gè)物體浸沒(méi)在密度越大的液體中時(shí)受到的浮力變大，根據(jù)F_浮=G-F′可知彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越�。�
當(dāng)他把物塊浸沒(méi)在水中時(shí)，受到的浮力：F_浮=G-F′=1.5N-0.5N=1N，
根據(jù)阿基米德原理得：1N=ρ_水gV_排-----①
當(dāng)他把物塊浸沒(méi)在酒精中時(shí)，F(xiàn)_浮酒=ρ_酒gV_排-----②
∵兩者排開液體的體積相等，∴①②兩式相比可得：
F_浮酒=0.8N，此時(shí)應(yīng)標(biāo)在彈簧測(cè)力計(jì)的1.5N-0.8N=0.7N處．
故答案為：（1）液體密度；排開液體體積；1、4或2、5或3、6；（2）阿基米德；（3）A；（4）小；0.7．
分析：（1）①分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2和3（或4、5和6）可知，液體的密度相同，物體浸入液體中的體積不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，根據(jù)稱重法求出受到浮力的大小，即可得出結(jié)論；
②物體所受浮力大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)，在探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制排開液體的體積不變，改變液體的密度再表格數(shù)據(jù)即可得出答案．
（2）根據(jù)m=ρV和G=mg求出物體排開水受到的重力，比較排開水的重力和受到的浮力即可驗(yàn)證阿基米德原理．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的可知多次實(shí)驗(yàn)的目的．
（4）根據(jù)阿基米德原理可知同一個(gè)物體浸沒(méi)在密度越大的液體中所受的浮力越大，根據(jù)稱重法可知彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化；根據(jù)阿基米德原理求出，物體在酒精中受到的浮力，根據(jù)稱重法求出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為此時(shí)在彈簧測(cè)力計(jì)刻度盤的位置．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查學(xué)生控制變量法的應(yīng)用和圖象的分析能力．探究浮力的大小是否與液體密度的關(guān)系要保證物體排開液體體積一定；要探究浮力的大小與物體排開液體體積的關(guān)系要保證液體的密度一定．