Question

【題目】為了驗證浸入液體中的物體受浮力的大小是否跟物體的密度以及浸入液體中的深度有關，李華同學選擇了兩塊體積和形狀都相同的實心銅塊和鐵塊進行了如下實驗。（ρ銅>ρ鐵）

（1）要驗證物體所受的浮力大小是否與物體的密度有關，他應選取圖中______(選填圖中字母代號)等步驟進行對比銅塊所受到的浮力_______ N，鐵塊所受浮力為_______N，由此可以得出：物體所受的浮力大小與物體的密度____________(選填“有關”或“無關”)。

(2)分析圖中B、C、D三次數據發現:隨著物體浸入液體深度的增加，物體所受到的浮力變大，于是他得出結淪:浮力的大小跟浸入液體中的深度有關。你認為小剛的結論是的__________ (選填“正確”或“錯誤”)，原因是_____________ 。

（3）實驗中小明同學觀察到將同一個物體浸沒在密度越大的液體中時，彈簧測力計的示數越______，于是他靈機一動想把測力計改裝成了一個能測液體密度的密度秤，他把實驗中的銅塊掛在彈簧測力計下如圖A所示；當他把物塊浸沒在水中時，如圖E所示，他就在3.9N處對應標上1.0g/cm3的字樣；當他把物塊浸沒在酒精中時，應該在彈簧測力計刻度盤的______處對應標上0.8g/cm3字樣。

Answer 1

【答案】A、B、DE 0.5N 0.5N 無關 錯誤 沒有控制物體排開液體的體積不變 越小 4N處

【解析】

（1）利用稱重法分別求出鐵塊與銅塊所受浮力的關系；（2）在探究浮力的大小與浸入液體中的深度是否有關時，需要控制排開液體的體積相同，據此解答；（3）根據阿基米德原理可知同一個物體浸沒在密度越大的液體中所受的浮力越大，根據稱重法可知彈簧測力計示數的變化；根據阿基米德原理求出，物體在酒精中受到的浮力，根據稱重法求出彈簧測力計的示數即為此時在彈簧測力計刻度盤的位置．

（1）要驗證物體所受的浮力大小是否與物體的密度有關，就必須控制除密度意外的其他物理量相同，所以選擇A、B、D、E這幾組來驗證。由稱重法得，F銅=G1F1=4.4N3.9N=0.5N，F鐵=G2F2=4.0N3.5N=0.5N；所以可以得出浮力相同。說明浮力大小與物體密度無關。

（2）而在BCD三步的對比分析中，李華得出的結論是不對的，我們要看物體所受浮力的大小跟浸入液體中的深度的關系，就必須控制其它物理量不變，而在題意中，排開液體體積與物體的深度在物體浸沒于水中之前均在變化，所以不能得出得結論。

（3）根據F浮=ρgV排可知，物體浸沒時排開水的體積和本身的體積相等，所以將同一個物體浸沒在密度越大的液體中時受到的浮力變大，根據F浮=G-F′可知彈簧測力計的示數越��；

當他把物塊浸沒在水中時，受到的浮力：F浮=G-F′=4.4N-3.9N=0.5N，

根據阿基米德原理得：0.5N=ρ水gV排-----①

當他把物塊浸沒在酒精中時，F浮酒=ρ酒gV排-----②

∵兩者排開液體的體積相等，∴①②兩式相比可得：

F浮酒=0.4N，此時應標在彈簧測力計的4.4N-0.4N=4N處．