Question

如图，为小华同学“探究影响浮力大小的因素”实验的若干操作，根据此图：

（1）物体浸没在水中时的浮力大小为 ______N，物体的密度为 ______kg/m³．（计算结果保留一位小数）
（2）若选用的操作为①③④或①③⑤，可探究浮力的大小与 ______的关系．可以得到结论：______．
（3）若探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系，可选用的操作是 ______．可以得到结论：同种液体中，物体排开液体体积越大，物体在液体中受到的浮力 ______．
（4）若探究浮力的大小与物体浸没深度的关系，可选用的操作是 ______．可以得到结论：物体在同种液体中受到的浮力大小与物体浸没深度 ______．（选填“有关”或“无关”）

Answer 1

【答案】分析：（1）浮力可以用公式F_浮=G_空-F_示计算，对于物体密度的计算，要先根据阿基米德原理公式的变形公式计算V_排，V_排等于V_物，然后用物体重力除以g得到物体质量，最后用公式ρ=计算出物体密度．
（2）分析①③④几步实验的相同因素和不同因素，就可知道这几步是探究哪个因素对浮力的影响，并根据测力计示数计算出每步浮力的大小，从而得出结论．
（3）探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系时必须控制液体密度不变，所以③可以去掉，另外，④⑤排开液体体积相同只取一步即可．根据测力计示数计算出②、④两种情况的浮力，通过浮力大小得出结论．
（4）探究浮力的大小与物体浸没深度的关系，可以选择其他因素相同而浸没深度不同的几次实验，并根据几次浮力的大小是否相等，得出结论．
解答：解：（1）F_浮=G_空-F_示=4N-3.3N=0.7N，
V_排=V_物===0.7×10^-4m³，
m===0.4kg，
ρ===5.7×10³kg/m³．
（2）在①③④或①③⑤中，相同的因素是排开液体体积，不同因素是液体密度．
在酒精里的浮力为：4N-3.4N=0.6N，在水里的浮力为：4N-3.3N=0.7N，所以物体所受浮力在排开相同体积的液体时，液体密度越大，浮力越大．
（3）探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系时，要选择液体密度相同的操作，所以要去掉③，另外，④⑤的操作排开液体体积相同，只取一个就可．把剩下的①②④或①②⑤分析计算浮力：操作②的浮力为：4N-3.4N=0.6N，操作④的浮力为：4N-3.3N=0.7N，由此可得：同种液体中，物体排开液体体积越大，物体在液体中受到的浮力越大．
（4）探究浮力的大小与物体浸没深度的关系可选择同密度、同体积但不同深度的操作，操作①④⑤符合要求，通过计算浮力两次都为0.7N，所以物体在同种液体中受到的浮力大小与物体浸没深度 无关．
故答案为：
（1）0.7、5.7×10³；
（2）液体密度、物体受到的浮力和液体密度有关；
（3）①②④、越大；（4）①④⑤、无关．
点评：物体所受浮力受两个因素影响，一是排开液体体积，二是排开液体的密度．其他因素都和浮力没有关系．