在探究影響浮力大小因素的實驗裝置

『壹』 在探究「浮力大小與物體排開液體的體積有什麼關系」的實驗中，實驗裝置如圖1所示，實驗數據記錄如下表．

（1）據表格中數據描點，並用平滑的曲線連接起來，如圖所示：

（2）圖象是一條過原點的直線，可知，液體的密度一定，浮力大小與液體排開液體的體積成正比；
（3）實驗的次數越多，根據數據分析得出的浮力跟物體排開液體體積的關系越接近實際．
故答案為：（1）見上圖；（2）液體的密度一定，浮力大小與液體排開液體的體積成正比；（3）使浮力跟物體排開液體體積的關系更趨近實際．

『貳』 如圖所示是研究浮力大小的實驗裝置圖，請根據圖示回答下列問題：（1）A、B兩圖中，B圖中彈簧測力計示數較

（1）B圖中彈簧測力計示數較小，說明物體在液體中受到液體給它豎直向上的托力，這個版托力就是浮力．彈權簧測力計示數的減少值即A、B兩圖中彈簧測力計的示數差即為浮力的大小．
故答案為：物體在液體中受到浮力；物體受到的浮力大小．
（2）比較B、C兩圖可以看出，液體密度相同，物體排開液體的體積不同的．物體排開液體的體積越大，彈簧測力計的示數越小，說明物體所受浮力也就越大．
故答案為：物體排開液體的體積．
（3）比較C、D兩圖可知看出，物體都是浸沒，物體排開液體的體積時相同，而液體密度是不同的．水的密度大，物體在水中受到的浮力大，說明物體排開液體的體積相同，液體密度越大，物體所受的浮力越大．
故答案為：液體密度．
（4）比較圖D、E兩圖發現，只有物體浸沒在液體中的深度不同，但物體所受浮力不變，說明浸沒在液體的物體所受浮力大小與浸沒的深度無關．
故答案為：物體浸沒在液體中的深度．

『叄』 在探究「影響浮力大小的因素」時，某同學做了如下實驗（實驗裝置及相關數據如圖），請你回答以下問題：（

（1）由圖知：G=5N，F′=3.2N，所以F_浮=G-F′=5N-3.2N=1.8N；
（2）分析圖①、②、③實驗可知，物體排開液體的體積相同，液體的密度不同，受到的浮力不同，故可得出結論是：浮力大小與液體密度有關；
（3）物體A完全浸沒到鹽水中後繼續向下移動時，液體的密度和排開鹽水的體積都不變，所以受到的浮力不變，即彈簧測力計的示數不變．
故答案為：（1）1.8；（2）液體密度；（3）不變；深度．

『肆』 如圖是研究浮力大小的實驗裝置圖，各實驗中彈簧測力計示數如表所示． 實驗 a b C d e 彈簧測力計示數

（1）由b、c所示兩實驗可知物體排開液體的體積越大，物體受到的浮力越大，由此可知：浸在同種液體中的物體所受浮力大小跟物體排開液體的體積有關．
（2）由c、d所示兩實驗可知，物體浸沒在水中，物體浸入水的深度不同而物體受到的浮力相同，這說明浸沒在同種液體中的物體所受浮力大小跟深度無關．
（3）由d、e兩實驗可知，物體排開液體體積相同而液體密度不同，物體受到的浮力不同，這說明物體排開相同體積的液體時，所受浮力大小根液體密度有關．
（4）由圖a所示實驗可知，物體的重力G=3.8N，由圖c所示實驗可知，彈簧測力計所示為2N，則物體受到的浮力F_浮=G-F=3.8N-2N=1.8N，∵F_浮=ρ_水gV_排，
∴物體的體積V=V_排=

F浮

ρ水g

=

1.8N

1×103kg/m3×10N/kg

=1.8×10^-4m³；
（5）彈簧測力示數F=G-F_浮=G-ρ_水gV_排，物體沒有完全進入水中時，隨物體浸入液體中體積V增大，物體排開液體的體積增大V_排，彈簧測力計示數減小，當物體完全進入水中後，物體排開水的體積不變，彈簧測力計示數不變，由此可知，隨V增大，F先減小後不變，圖C所示圖象正確．
故答案為：（1）排開液體的體積；（2）深度；（3）液體密度；（4）1.8；1.8×10^-4；（5）C．

『伍』 在探究「影響浮力大小的因素」時，小琪做了一系列實驗（實驗裝置及相關數據如圖所示）．請回答以下問題：

由圖①所示實驗可知，物體的重力G=5N；
（1）在②中物體受到的浮力F_浮=G-F=5N-3.5N=1.5N；
（2）在③中所受的浮力：F_浮′=G-F′=5N-3.2N=1.8N；
（3）由圖示①、②、③所示實驗可知，物體排開液體的體積相同而液體密度不同，物體受到的浮力不同，由此可知，浮力大小與液體密度有關．
（4）物體浸沒在鹽水中，排開鹽水的體積等於物體自身的體積，繼續向下移動時，排開鹽水的體積不變，鹽水到燒杯底部的深度h不變，由p=ρgh可知，燒杯底受到的液體壓強不變．
故答案為：（1）1.5；（2）1.8；（3）液體密度；（4）不變．

『陸』 在探究浮力的大小跟哪些因素有關的實驗中

在探究「浮力大小與哪些因素有關」的實驗中，某小組同學用如圖所示的裝置，將同一物體分別逐漸浸入到水和酒精中，為了便於操作和准確收集數據，用升降台調節溢水杯的高度來控制物體排開液體的體積．他們觀察並記錄了彈簧測力計的示數及排開液體的體積．實驗數據記錄在下表中．

（1）分析表中數據，實驗所用物體的重力為______N，第一次實驗中物體所受的浮力F浮=______N．

（2）分析比較實驗序號1、2和3（或4、5和6）可初步得出結論：當液體的種類相同時，排開液體的體積越______，浸在液體中的物體受到的浮力越大；分析比較實驗序號______可初步得出結論：當排開液體的體積相同時，液體的密度越大，浸在液體中的物體受到的浮力越大．

（3）請你計算出第一次實驗中物體排開水受到的重力G排=______N．通過比較每次實驗中物體受到的浮力和它排開液體的重力的關系，還可以驗證______原理．

（4）本實驗在探究「浮力的大小與哪些因素」有關時，選用了不同液體並進行了多次實驗，其目的是為了______（選填字母序號）．

A．尋找普遍規律

B．取平均值減小誤差

（5）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______．於是他靈機一動在彈簧測力計下掛一個重1.5N的物塊，如圖甲所示；當他把物塊浸沒在水中時，如圖乙所示，彈簧測力計的讀數為0.5N，他就在0.5N處對應標上1.0g/cm3的字樣；當他把物塊浸沒在酒精中時，如圖丙所示，應該在彈簧測力計刻度盤的______N處對應標上0.8g/cm3字樣，聰明的他就將圖甲所示裝置改裝成了一個能測液體密度的密度秤．

（1）分析表中數據可知，實驗所用物體的重力為2N；

第一次實驗中物體所受的浮力F浮=G-F′=2N-1.5N=0.5N．

（2）①分析比較實驗序號1、2和3（或4、5和6）可知，液體的密度相同，物體浸入液體中的體積越大，彈簧測力計的示數越小，即所受的浮力變大；

故可得結論：當液體的種類相同時，排開液體的體積越大浸在液體中的物體受到的浮力越大．

②在探究浮力的大小與液體密度的關系時，應控制排開液體的體積不變，改變液體的密度；結合表格可知1、4或者2、5或者3、6符合．

（3）第一次實驗中物體排開水受到的重力：

G排=m排g=ρV排g=1.0×103kg/m3×50×10-6m3×10N/kg=0.5N，

因F浮=G排=0.5N，所以可以驗證阿基米德原理．

（4）在探究「浮力的大小與哪些因素」有關時，選用了不同液體並進行了多次實驗的目的是減小偶然性，使實驗得出的實驗規律更具有普遍性，所以本實驗的目的是尋找普遍規律．

（5）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小；

當他把物塊浸沒在水中時，受到的浮力：

F浮=G-F′=1.5N-0.5N=1N，

根據阿基米德原理得：

1N=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=0.8N，

此時應標在彈簧測力計的1.5N-0.8N=0.7N處．

故答案為：（1）2；0.5；（2）大；1、4或者2、5或者3、6；（3）0.5；阿基米德；（4）A；（5）小；0.7．

『柒』 如圖所示是「探究浮力大小與那些因素有關」的實驗裝置，請根據圖示回答問題：（1）由圖______和______可

（1）由圖B和C所示實驗可知，物體液體的密度相同而物體排開液體的體積不同，物版體受到的浮權力不同，由此可知，浸在液體中的物體所受的浮力大小跟浸在液體中的體積有關．
（2）由圖C和D所示實驗可知，物體排開液體的體積相同而液體的種類不同，物體受到的浮力不同，由此可得：物體排開相同體積的液體時，浮力大小跟液體的種類有關．
（3）由圖A可知，物體的重力G=12N，由圖C所示可知當物體完全浸沒在水中時，測力計示數為F=9N，則物體所受浮力F_浮=G-F=12N-9N=3N．
故答案為：（1）B；C；（2）C；D；（3）3．

『捌』 如圖所示是「探究浮力大小與哪些因素有關」的實驗裝置，請根據圖示回答問題：（1）由圖______和______可

圖A說明物體在空中所測重力為0oN，
圖B說明物體部分浸入在水中時所受浮力為0oN-00N=0N，
圖3說明物體完全浸沒在水中所受浮力為0oN-9N=0N，
圖D說明物體浸沒煤油中所受浮力為0oN-9.6N=o.4N；
（0）求的是浸在液體中的物體所受的浮力大的跟浸在液體中的體積的關系，需控制液體的種類相同，物體浸入液體中的體積不同，由圖可知：圖B、3符合條件；
（o）探究「物體排開相同體積的液體時，浮力大的跟液體的種類」的關系，控制的相同量是物體排開液體的體積相同，不同的是液體的種類，由圖可知：圖3、E或D、E符合條件；
（0）浮力產生的原因是物體上、下表面受到的液體的壓力差，而圖3中，求出物體完全浸沒在水中時受到的浮力為0N，因此所求的壓力差為0N．
（4）3D兩圖物體在水中的深度不同，但測力計的示數相同，可知浮力大的相同，是為了探究金屬塊浸沒在液體中時，受到的浮力與深度無關；
（如）由A知，G=0oN，則m=

0oN

00N/kg

=0.okg；
故答案為：
由A3或AD知，物體完全浸沒時左_浮=G-左=0oN-9N=0N；
由左_浮=ρ_液gV_排得，V=V_排=

左浮

ρ水g

=

0N

0.0×000kg/m0×00N/kg

=0×00^-4m⁰；
ρ=

m

V

=

0.okg

0×00?4m0

=4×00⁰kg/m⁰．
故答案為：（0）B；3；（o）3；E（或D；E）；（0）0；（4）3、D；（如）．