Question

11．在探究“浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，辰辰同學(xué)和他的小伙伴們做了如圖所示的一系列實(shí)驗(yàn)（②③④容器中裝的是水，⑤裝的是鹽水．）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)觀察測(cè)力計(jì)的指針并調(diào)零．
（1）①②③三次實(shí)驗(yàn)是為了探究浮力的大小與排開(kāi)液體體積的關(guān)系，得出的結(jié)論是在液體密度一定時(shí)，物體排開(kāi)液體的體積越大，物體受到的浮力越大．
（2）分析①③④的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可知浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān)．
（3）此實(shí)驗(yàn)還探究了浮力的大小與液體密度的關(guān)系，得出的結(jié)論在排開(kāi)液體體積一定的情況下，液體密度越大，物體受到的浮力越大．
（4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知金屬塊的密度為9×10³kg/m³．

Answer 1

分析 在使用測(cè)力計(jì)前，應(yīng)先觀察測(cè)力計(jì)的指針是否指零；
（1）分析圖①②③所示實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論；
（2）探究浮力與物體浸沒(méi)在液體深度的關(guān)系，應(yīng)控制液體的密度與物體排開(kāi)液體的體積相同而浸入液體的深度不同，分析圖示實(shí)驗(yàn)答題；
（3）探究浮力與密度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，應(yīng)控制物體排開(kāi)液體的體積相同而液體密度不同，分析圖示實(shí)驗(yàn)答題；
（4）應(yīng)用G=mg求出金屬塊的質(zhì)量，然后應(yīng)用浮力公式求出金屬塊的體積，最后由密度公式求出金屬塊的密度．

解答 解：實(shí)驗(yàn)前應(yīng)觀察測(cè)力計(jì)的指針并調(diào)零；
（1）由圖示①②③三次實(shí)驗(yàn)可知，物體排開(kāi)液體的密度不變而排開(kāi)液體的體積不同，物體受到的浮力不同，排開(kāi)液體體積越大，物體受到的浮力越大，由此可知，①②③三次實(shí)驗(yàn)可以探究：浮力的大小與排開(kāi)液體體積的關(guān)系，得出的結(jié)論是：在液體密度一定時(shí)，物體排開(kāi)液體的體積越大，物體受到的浮力越大．
（2）探究浮力與物體浸沒(méi)在液體深度的關(guān)系，應(yīng)控制液體的密度與物體排開(kāi)液體的體積相同而浸入液體的深度不同，由圖①③④三次實(shí)驗(yàn)符合條件，物體排開(kāi)液體的密度與體積相同而物體浸沒(méi)在液體中的深度不同，物體受到的浮力相同，由此可知：浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān)．
（3）由圖③⑤所示實(shí)驗(yàn)可知，物體排開(kāi)液體的體積相同而排開(kāi)液體的密度不同，液體密度越大，物體受到的浮力越大，由此可知：該實(shí)驗(yàn)可以探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系，得出的結(jié)論是：在排開(kāi)液體體積一定的情況下，液體密度越大，物體受到的浮力越大．
（4）由圖①所示實(shí)驗(yàn)可知，金屬塊的重力G=9N，
由G=mg可知，金屬塊的質(zhì)量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{9N}{10N/kg}$=0.9kg，
由圖①④所示實(shí)驗(yàn)可知，金屬塊浸沒(méi)在水中受到的浮力：
F_浮=G-F=9N-8N=1N，
由F_浮=ρ_水gV_排可知，金屬塊的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³，
金屬塊的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.9kg}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=9×10³kg/m³．
故答案為：指針；
（1）排開(kāi)液體體積；在液體密度一定時(shí)，物體排開(kāi)液體的體積越大，物體受到的浮力越大；
（2）①③④；
（3）液體密度；在排開(kāi)液體體積一定的情況下，液體密度越大，物體受到的浮力越大；
（4）9×10³．

點(diǎn)評(píng) 在本實(shí)驗(yàn)中，牽扯到的變量一共有三個(gè)，物體排開(kāi)液體的體積、液體的密度、物體浸沒(méi)的深度，因此，在探究過(guò)程中，控制變量法的運(yùn)用至關(guān)重要．同時(shí)，我們還應(yīng)明確在這三個(gè)因素中，物體浸沒(méi)的深度對(duì)浮力的大小是沒(méi)有影響的．稱重法表達(dá)式的運(yùn)用也在這一實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行中起到了重要的作用，是我們必須熟練掌握的．