Question

8．如图1是小芳探究“浮力大小与物体排开液体体积的关系”的实验

（l）橡皮泥浸没在水中受到的浮力为2.1N．
（2）根据实验可以得出结论：同种液体，物体排开液体的体积越大，浮力越大．
（3）小芳猜想：“浸没在液体中的橡皮泥所受的浮力可能跟橡皮泥的形状有关”．小芳在以上实验的基础上，增加一个实验步骤进行研究，请写出该实验步骤和判断依据．
实验步骤：改变橡皮泥的形状，用弹簧测力计测出橡皮泥完全浸没在水中时的示数F．
判断依据：如果F=1.9N，则说明浮力与物体形状无关；如果F≠1，9N，则说明浮力与物体形状有关．
（4）小芳把一长方体实心木块放在水面上，木块漂浮，如图2所示，已知水的密度为ρ_水、木块密度为ρ_木，长方体高为H、长方体浸入水中的深度为h．证明等式$\frac{h}{H}$=$\frac{{ρ}_{木}}{{ρ}_{水}}$成立．

Answer 1

分析 （1）根据称重法求出浮力；最后再测出桶和溢出水的重力得出排开水的重力；
（2）乙、丙、丁三两组实验，用的是水、密度相同，物体浸入液体中的体积不同，弹簧测力计的示数不同，说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关；
（3）根据称重法测出改变橡皮泥形状后所受到的浮力，根据其浮力的数值分析解答；
（4）根据浮沉条件，漂浮时木块的重力等于其受到的浮力，再分别代入重力公式和浮力公式，再理解化简即可得出结论．

解答 解：（1）由图中数据可知，物体受到的浮力：F_浮=4N-1.9N=2.1N；
（2）乙、丙、丁三组实验，物体浸入水中的体积不同，弹簧测力计的示数不同，说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关；且排开水的体积越大，测力计的示数越小，即说明受到的浮力越大；
（3）实验步骤是：改变橡皮泥的形状，用弹簧测力计测出橡皮泥完全浸没在水中时的示数F；判断依据是：如果F=1.9N，则说明浮力与物体形状无关；如果F≠1，9N，则说明浮力与物体形状有关．
（4）F_浮=ρ_水V_排g=ρ_水Shg
G=mg=ρ_水V_木g=ρ_水SHg
因为漂浮∴F_浮=G
所以ρ_水Shg=ρ_水SHg，ρ_水h=ρ_水，即$\frac{h}{H}=\frac{{ρ}_{木}}{{ρ}_{水}}$．
故答案为：（1）2.1；（2）同种液体，物体排开液体的体积越大，浮力越大；（3）改变橡皮泥的形状，用弹簧测力计测出橡皮泥完全浸没在水中时的示数F；如果F=1.9N，则说明浮力与物体形状无关；如果F≠1，9N，则说明浮力与物体形状有关；（4）见上述过程．

点评 利用好控制变量法：都浸没水中，改变物体浸入的体积，说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关；都浸没液体中（V_排相同），通过变换不同的液体，改变液体的密度，说明浮力的大小与液体的密度有关．