Question

在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，一组同学用量程符合实验要求的弹簧测力计一个、大烧杯盛有

在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，一组同学用量程符合实验要求的弹簧测力计一个、大烧杯盛有足够深的水、一个小石柱，对浸在水中的物体所受的浮力进行了探究．实验过程如图所示．（1）由图B和图C的探究，可以得出的结论是：______．（2）对比分析______（填字母）两次实验，说明浸没在液体中的物体受到浮力的大小跟深度无关．（3）完成上述实验后，该组同学还想知道物体受到液体的浮力与液体的密度是否有关．再给你提供一杯盐水，并利用已有的实验器材，请你帮他们设计一个实验进行探究．简要写出实验步骤及论证方法． （要用合适的符号表示测量的物理量）（4）通过交流发现，利用上述第（3）题的探究，还可以测出盐水的密度．请你利用所测的物理量，写出盐水密度的表达式ρ盐水=______．（设水的密度ρ水已知）

Answer 1

（1）由图B和图C实验可知，液体的密度相同，物体浸入液体的体积不同即排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，根据F_浮=G-F′可知，物体受到的浮力不同，故可得结论：物体受到的浮力大小跟排开液体的体积有关；
（2）要探究浸没在液体中的物体受到浮力的大小跟深度无关，应控制液体的密度和排开液体的体积相同，改变物体浸没在液体中的深度不同，故C、D两次实验符合；
（3）实验步骤：
①用弹簧测力计测出小石柱在空气中的重力G；
②将小石柱浸没在水中某一深度，读出弹簧测力计示数F₁；
③将小石柱浸没在盐水中某一深度，再次读出弹簧测力计示数F₂；
④根据称重法求出浮力，即F_浮1=G-F₁，F_浮2=G-F₂；
论证方法：
如果F_浮1=F_浮2，则说明物体受到的浮力大小与液体密度无关；
如果F_浮1≠F_浮2，则说明物体受到的浮力大小与液体密度有关；
（4）小石柱浸没在水中时排开水的体积V_排1=

G?F1

ρ水g

，
小石柱浸没在盐水中的排开盐水的体积V_排2=V_排1=

G?F1

ρ水g

，
小石柱浸没在盐水中的浮力F_浮2=G-F₂，
盐水的密度ρ=

G?F2

V排g

=

G?F2

G?F1 ρ水g g

=

ρ水(G?F2)

G?F1

．
故答案为：
（1）物体受到的浮力大小跟排开液体的体积有关；
（2）C、D；
（3）实验步骤：
①用弹簧测力计测出小石柱在空气中的重力G；
②将小石柱浸没在水中某一深度，读出弹簧测力计示数F₁；
③将小石柱浸没在盐水中某一深度，再次读出弹簧测力计示数F₂；
④根据称重法求出浮力，即F_浮1=G-F₁，F_浮2=G-F₂；
论证方法：
如果F_浮1=F_浮2，则说明物体受到的浮力大小与液体密度无关；
如果F_浮1≠F_浮2，则说明物体受到的浮力大小与液体密度有关；
（4）

ρ水(G?F2)

G?F1

．