Question

17．如圖是“研究影響浮力大小的因素”實驗的若干操作，根據此圖填空

（1）選序號①④⑤的三個圖可知：同一物體浸沒在不同液體，液體密度越大浮力越大．
（2）選序號①②③或①②④的三個圖可知：同種液體中，物體排開液體的體積越大浮力越大．
（3）選序號①③④的三個圖可知：同種液體中，浮力的大小與該物體浸沒在液體中的深度無關．
（4）若物塊的體積是30cm³．操作無誤時，圖①和③中彈簧秤示數只差應該是0.3N．

Answer 1

分析 （1）（2）（3）浮力的大小與液體密度和物體排開液體的體積有關．由圖示，根據控制變量和F_浮=G-F_示分析判斷；
（4）由阿基米德原理和F_浮=G-F_示計算①和③中彈簧秤示數的差．

解答 解：
浮力的大小與液體密度和物體排開液體的體積有關．
（1）由①知物體重力，由④⑤可知，物體浸沒在水和酒精中時，排開液體的體積相同，但彈簧測力計示數不同，由F_浮=G-F_示知兩次浮力不同，水有密度大，彈簧測力計示數小，浮力大．由此可得：同一物體浸沒在不同液體，液體密度越大浮力越大；
（2）由題知，要選擇液體密度相同，但物體排開液體的體積不同的實驗，由圖知應選擇①②③或①②④三個圖；
由圖知，物體浸入水中的體積越大，彈簧測力計示數越小，由F_浮=G-F_示知物體受到的浮力越大，即：同種液體中，物體排開液體的體積越大浮力越大；
（3）要探究浮力的大小與該物體浸沒在液體中的深度的關系時，應保持密度密度和排開液體的體積相同，但浸沒的深度不同，由圖知應選擇①③④；
（4）由稱量法測浮力（F_浮=G-F_示）知，①和③中彈簧秤示數之差大小為物體受到的浮力，
由圖①③，根據阿基米德原理可知：
F₁-F₃=F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水gV=1.0×10³kg/m³×10N/kg×30×10^-6m³=0.3N．
故答案為：（1）大；（2）①②③或①②④；大；（3）①③④；（4）0.3．

點評 解答本題的關鍵是利用好控制變量法：都浸沒水中，改變物體浸入的體積，說明浮力的大小與物體排開液體的體積有關；都浸沒液體中（v_排相同），通過變換不同的液體，改變液體的密度，說明浮力的大小與液體的密度有關．