Question

18．小冉在探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，用到如下器材：分度值為0.1N的彈簧測力計，底面積為5cm²、高度為6cm的實心圓柱體銅塊，相同的大燒杯若干，水，密度未知的某種液體，細(xì)線等．

（1）小冉進(jìn)行了如圖所示的實驗：步驟A所示彈簧測力計的示數(shù)為2.7N；用彈簧測力計掛著銅塊緩慢地浸入液體中不同深度，步驟分別如圖B、C、D、E、F所示（液體均未溢出），并將其示數(shù)記錄在表中：

實驗步驟	B	C	D	E	F
彈簧測力計示數(shù)/N	2.6	2.5	2.4	2.4	2.3

（2）在實驗步驟B中銅塊所受浮力F_浮=0.1N．
（3）分析實驗步驟A、B、C、D，可以說明浮力大小跟排開液體的體積有關(guān)；分析實驗步驟A、E、F，可以說明浮力大小跟排開液體的密度有關(guān)．
（4）用表格中的數(shù)據(jù)可算出實驗F中液體的密度是1.3×10³kg/m³（結(jié)果保留一位小數(shù)）．
（5）還可以算出了步驟B中銅塊下表面受到水的壓強是200 Pa．

Answer 1

分析 （1）認(rèn)清彈簧測力計的分度值讀數(shù)；
（2）根據(jù)稱重法求浮力F_浮=G-F_示；
（3）運用控制變量法，找出不變的量和變化的量，確定浮力大小與變化量的關(guān)系；
（4）根據(jù)物體浸沒在水中和液體中排開液體的體積相等，根據(jù)阿基米德原理列方程求解；
（5）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因，由p=$\frac{{F}_{壓}}{S}$求解．

解答 解：（1）彈簧測力計的分度值為0.1N，步驟A所示彈簧測力計的示數(shù)為2.7N；
（2）由銅塊的重力和表中對應(yīng)的示數(shù)，在實驗步驟中B中，銅塊所受浮力F_浮=G-F=2.7N-2.6N=0.1N；
（3）實驗步驟由B到步驟D，銅塊浸入水的體積越來越大，彈簧測力計示數(shù)F越來越小，則物體受到的浮力越來越大，說明浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)；實驗步驟A、E、F，物體排開液體的體積不變，改變的是液體的密度，因彈簧測力計示數(shù)不同，根據(jù)F_浮=G-F_示物體受到的浮力大小不同，可以說明浮力大小跟排開液體的密度有關(guān)；
（4）在步驟E、F中，銅塊受到的浮力分別為F_浮水=2.7N-2.4N=0.3N、F_浮鹽=2.7N-2.3N=0.4N，銅塊排開液體的體積等于其本身的體積，
故V_排水=V_排液，根據(jù)阿基米德原理有$\frac{{F}_{浮水}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{浮鹽}}{{ρ}_{水}g}$，ρ_鹽水=$\frac{{F}_{浮鹽}}{{F}_{浮水}}$×ρ_水=$\frac{0.4}{0.3}$×10³kg/m³=1.3×10³kg/m³；
5）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因，步驟B中銅塊下表面受到水的壓力等于其受到的浮力F_浮=0.1N，
步驟B中銅塊下表面受到水的壓強p=$\frac{{F}_{壓}}{S}$=$\frac{0.1N}{5{{×10}^{-4}m}^{3}}$=200Pa．
故答案為：（1）2.7； 
（2）0.1N；
（3）排開液體的體積；排開液體的密度；
（4）1.3×10³；
（5）200．

點評 通過探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”，綜合考察液體壓強的計算、阿基米德原理、浮力產(chǎn)生的原因、液體密度的測量等知識，綜合性較強．