Question

实验小组为了探究“浸在液体中物体所受的浮力大小与排开液体所受的重力”之间的关系，设计了一个方法：把一个金属块用细绳挂在弹簧测力计上，缓慢放入一盛有60cm³的水的量筒中，图中的四幅图分别表示实验中所挂的金属块在不同的位置时，测力计示数和量筒中水面所到达的刻度（金属块始终没有与量筒底接触）
同学们对实验数据进行分析，并得出了相应的结论：

（1）实验中测力计所挂金属块重

 

N，B图中物体的所受的浮力是

 

N．
（2）各组都得出了“浸在液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开的液体所受的重力”的结论，但出现了两种不同的分析方法，其中：
A组同学是根据F_浮=G_排和G_排=ρ_液V_排g分别计算出物体所受浮力大小和物体排开液体所受的重力大小．
B组同学则是根据所挂金属块未浸入和浸入液体两次示数的差和G_排=ρ_液V_排g分别算出物体所受的浮力大小和排开液体所受的重力大小．
你觉得

 

组的分析是错误的，理由是

 

．
（3）分析数据，可以知道金属块的密度是

 

g/cm³
（4）分析数据还可以得到的结论是

 

．

Answer 1

分析：（1）物体的重力可以直接读出，物体受到的浮力根据F_浮=G-F_示求出；
（2）我们要验证浮力和物体排开液体的体积，计算浮力时就不能使用F_浮=G_排这个关系式；
（3）物体的质量等于重力除以g，物体的体积可以从物体浸末水中前后量筒的示数得出．质量除以体积就是密度．
（4）比较图3和图4可以得出浮力和物体浸没液体深度的关系．

解答：解：（1）金属块未浸入水中时，弹簧测力计的示数就是金属块的重力，金属块的重力G=1.4N；
物体所受浮力F_浮=G-F_示=1.4N-1.3N=0.1N；
（2）A组同学用到了F_浮=G_排这个关系式，而这个关系式就是我们这个实验要探究的内容，所以A组的分析是错误的．
（3）金属块的质量m=

G

g

=

1.4N

10N/kg

=0.14kg=140g
金属块的体积V=90ml-60ml=30ml=30cm³
金属块的密度ρ=

m

V

=

140g

30cm3

≈4.7g/cm3．
（4）通过分析图3和图4，我们还可以发现：金属块浸没在水中的深度变大时，弹簧测力计的示数不变，根据F_浮=G-F_示浮力就是不变的．
从而得出：浮力和物体浸没在液体中的深度无关．
故答案为：
（1）1.4；0.1；
（2）A；F_浮=G_排是应证实的关系式；
（3）4.7；
（4）浸没在液体中的物体所受浮力大小和深度无关．

点评：此题考查的是浮力大小和物体排开液体重力的关系，这是一个非常重要的实验，中考时经常会考到．