Question

在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，某小组同学用如图所示的装置，将同一物体分别逐渐浸入到水和

在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，某小组同学用如图所示的装置，将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中，为了便于操作和准确收集数据，用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积．他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积．实验数据记录在下表中． 液体种类 实验序号 物体重力G物（N） 弹簧测力计示数F（N） 物体受到浮力F浮（N） 排开液体体积V排（cm3） 水ρ水=1.0g/cm3 1 2 1.5 50 2 1.0 1.0 100 3 0.5 1.5 150 酒精ρ酒精=0.8g/cm3 4 2 1.6 0.4 50 5 1.2 0.8 100 6 0.8 1.2 150（1）分析表中数据，实验所用物体的重力为______N，第一次实验中物体所受的浮力F浮=______N．（2）分析比较实验序号1、2和3（或4、5和6）可初步得出结论：当液体的种类相同时，排开液体的体积越______，浸在液体中的物体受到的浮力越大；分析比较实验序号______可初步得出结论：当排开液体的体积相同时，液体的密度越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大．（3）请你计算出第一次实验中物体排开水受到的重力G排=______N．通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系，还可以验证______原理．（4）本实验在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时，选用了不同液体并进行了多次实验，其目的是为了______（选填字母序号）．A．寻找普遍规律B．取平均值减小误差（5）实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时，弹簧测力计的示数越______．于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重1.5N的物块，如图甲所示；当他把物块浸没在水中时，如图乙所示，弹簧测力计的读数为0.5N，他就在0.5N处对应标上1.0g/cm3的字样；当他把物块浸没在酒精中时，如图丙所示，应该在弹簧测力计刻度盘的______N处对应标上0.8g/cm3字样，聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤．

Answer 1

（1）分析表中数据可知，实验所用物体的重力为2N；
第一次实验中物体所受的浮力F_浮=G-F′=2N-1.5N=0.5N．
（2）①分析比较实验序号1、2和3（或4、5和6）可知，液体的密度相同，物体浸入液体中的体积越大，弹簧测力计的示数越小，即所受的浮力变大；
故可得结论：当液体的种类相同时，排开液体的体积越大浸在液体中的物体受到的浮力越大．
②在探究浮力的大小与液体密度的关系时，应控制排开液体的体积不变，改变液体的密度；结合表格可知1、4或者2、5或者3、6符合．
（3）第一次实验中物体排开水受到的重力：
G_排=m_排g=ρV_排g=1.0×10³kg/m³×50×10^-6m³×10N/kg=0.5N，
因F_浮=G_排=0.5N，所以可以验证阿基米德原理．
（4）在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时，选用了不同液体并进行了多次实验的目的是减小偶然性，使实验得出的实验规律更具有普遍性，所以本实验的目的是寻找普遍规律．
（5）根据F_浮=ρgV_排可知，物体浸没时排开水的体积和本身的体积相等，所以将同一个物体浸没在密度越大的液体中时受到的浮力变大，根据F_浮=G-F′可知弹簧测力计的示数越小；
当他把物块浸没在水中时，受到的浮力：
F_浮=G-F′=1.5N-0.5N=1N，
根据阿基米德原理得：
1N=ρ_水gV_排-----①
当他把物块浸没在酒精中时，
F_浮酒=ρ_酒gV_排-----②
∵两者排开液体的体积相等，
∴①②两式相比可得：
F_浮酒=0.8N，
此时应标在弹簧测力计的1.5N-0.8N=0.7N处．
故答案为：（1）2；0.5；（2）大；1、4或者2、5或者3、6；（3）0.5；阿基米德；（4）A；（5）小；0.7．