Question

11．如图1所示是张老师带领学生认识浮力的探究实验过程．
（1）将物体悬挂在弹簧测力计的下端，如图1a所示，物重G=5N．
（2）用手向上托物体时，如图1b所示，手对物体向上的托力F=3N．
（3）将物体浸入水中，如图1c所示．对照c与a、b实验，说明水对物体也有向上的托力，即浮力，F_浮=2N．
（4）实验建立浮力概念的物理方法是等效替代法．
（5）为了进一步探究浮力大小与哪些因素有关？为此老师指导学生做了进一步的实验，设计并完成了如图2所示实验．做cd（填字母）两次实验，是为了探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关； 做d、e两次实验，是为了探究浮力大小与液体密度的关系．

Answer 1

分析 （1）（2）（3）（4）图示中的实验，是等效替代用手托重物和把重物浸入液体两种不同的方法，来建立起浮力的概念，根据这个思路结合称重法即可得出答案．
（5）探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关，应该控制液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素相同，改变物体在液体中浸没的深度，比较弹簧测力计示数的大小就可以得出结论；比较（d）、（e）两次实验，找出相同因素和不同因素，结合控制变量法的思想得出实验结论．

解答 解：（1）图（a）中，物重即为弹簧测力计的示数，即G=5N；
（2）图（b）中，弹簧测力计的示数为2N，即G-F=2N，得F=3N；
（3）对照实验（a）（b）（c），说明水对重物产生了一定的托力，即浮力；
在（c）中，测力计的示数为：3N，即G-F_浮=3N，得F_浮=2N；
（4）该实验是通过手托重物和把重物浸入液体产生的效果相同建立起浮力概念的，即采用的是等效替代的物理方法建立起浮力概念的．
（5）探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关时，控制液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素相同，物体在液体中浸没的深度，符合这个条件的是c、d两图；（d）、（e）两次实验中，物体在液体中浸没的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，因此研究的是浮力大小与液体密度的关系．
故答案为：（1）5；（2）3；（3）水；物体；2；（4）等效替代法；（5）cd；液体密度．

点评 本题难度不大，根据图示弹簧测力计示数可以知道各物体的重力，由平衡条件可以求出石块受到的浮力，认真分析实验数据即可得出实验结论．