Question

17．小紅同學(xué)在探究影響浮力大小的因素時(shí)，做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)你根據(jù)小紅的實(shí)驗(yàn)探究回答下列問(wèn)題．

（1）由A與D圖可知，物體浸沒(méi)在水中所受的浮力為2N，物體A的體積2×10^-4m³，根據(jù)A與E兩圖所標(biāo)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可知物體浸沒(méi)在鹽水中所受的浮力為2.4N．在B與D兩圖中，保持了液體的密度不變，研究浮力與排開(kāi)液體的體積的關(guān)系；根據(jù)C與E兩圖所標(biāo)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，當(dāng)排開(kāi)液體體積相同時(shí)，液體密度越大，物體所受浮力越大．
（2）小明對(duì)ABCD四個(gè)步驟進(jìn)行了觀察研究，發(fā)現(xiàn)浮力的大小有時(shí)與深度有關(guān)，有時(shí)與深度又無(wú)關(guān)．對(duì)此正確的解釋是浮力的大小與排開(kāi)液體的體積有關(guān)，當(dāng)物體完全浸沒(méi)在水中后排開(kāi)水的體積相同，浮力的大小與深度無(wú)關(guān)．．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)F_浮=G-F計(jì)算出在水中受到的浮力；根據(jù)阿基米德的變形公式V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$計(jì)算出物體A的體積；同理根據(jù)F_浮=G-F計(jì)算出在鹽水中受到的浮力；掌握影響浮力大小的因素，判斷兩圖中改變的量和不變的量，得出影響浮力的因素；根據(jù)控制變量法的要求分析圖示實(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）根據(jù)公式F_浮=ρ_液gV_排分析浮力與V_排的關(guān)系．

解答 解：（1）由A、D圖可知，根據(jù)F_浮=G-F=8N-6N=2N；
由F_浮=ρ_液gV_排可知，物體A的體積：V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2×10^-4m³；
由A、E圖可知，物體浸沒(méi)在鹽水中所受的浮力：F_浮′=G-F′=8N-5.6N=2.4N；
由B、D圖所示實(shí)驗(yàn)可知，物體排開(kāi)水的密度相同而排開(kāi)水的體積不同，物體受到的浮力不同，排開(kāi)水的體積越大，物體受到的浮力越大，由此可知，浮力的大小隨著排開(kāi)水的體積的增大而增大；由C、E圖所示實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)物體排開(kāi)液體的體積相同時(shí)，液體的密度越大，物體所受的浮力就越大．
（2）由F_浮=ρ_液gV_排得，浮力的大小隨著排開(kāi)水的體積的增大而增大，當(dāng)物體完全浸沒(méi)在水中后排開(kāi)水的體積相同，浮力的大小與深度無(wú)關(guān)．
故答案為：（1）2；2×10^-4；2.4；排開(kāi)液體的體積；C；E；大；（2）排開(kāi)液體的體積；無(wú)關(guān)．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究影響浮力大小的因素實(shí)驗(yàn)，考查了影響浮力的因素及控制變量法的應(yīng)用，難度適中．