Question

小明同學(xué)用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、一個(gè)金屬塊、兩個(gè)相同的燒杯（分別裝有一定量的水和煤油），對(duì)浸在液體中的物體所受的浮力進(jìn)行了探究。探究過(guò)程及有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示。

（1）分析圖中的A.B（或A.C……），說(shuō)明浸在液體中的物體受到 （填方向）的浮力；金屬塊浸沒(méi)在水中所受的浮力是 N。

（2）觀察 四個(gè)圖（填圖的序號(hào)）可得出結(jié)論：金屬塊在同種液體中受到浮力的大小隨物體排開(kāi)液體體積的增大而 （選“增大”或“減小”）；

（3）分析A.D、E三個(gè)圖，說(shuō)明浸在液體中的物體受到的浮力大小與 有關(guān)。

（4）上述設(shè)計(jì)方案，采用的實(shí)驗(yàn)方法是 。

A.控制變量法 B.轉(zhuǎn)換法 C.模型法 D.等效法

（5）小明還想探究“物體受到的浮力大小與其形狀是否有關(guān)” 。他找來(lái)薄鐵片、燒杯和水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

步驟一：將鐵片放入盛水的燒杯中，鐵片下沉至杯底。

步驟二：將鐵片彎成“碗狀”再放入水中，它漂浮在水面上。

①通過(guò)分析可知，第一次鐵片受到的浮力_____________第二次鐵片受到的浮力（選填“大于”、“等于”或“小于”）；

②小明得出：物體受到的浮力與其形狀有關(guān)。小明得出錯(cuò)誤結(jié)論的原因是：他只關(guān)注了鐵片形狀的改變，忽視了________________對(duì)浮力大小的影響。

（6）根據(jù)圖中的相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算得出：①金屬塊的密度是： kg/m³；②煤油的密度是： kg/m³。

Answer 1

（1）豎直向上；4；（2）ABCD；增大；（3）液體密度；（4）A；（5）小于；排開(kāi)水的體積；（6）2.5×10³；0.8×10³。

【解析】

（1）浸在液體中的物體受的浮力方向是豎直向上，由圖A和D得出物體受到的浮力等于重力減去拉力，即10N-6N=4N。

（2）根據(jù)ABCD四個(gè)圖知，在同種液體中，金屬塊受到的浮力大小隨浸入的體積，也就是排開(kāi)液體的體積增大而增大。

（3）A圖是物體在空氣中測(cè)量的重力，D是金屬塊完全浸沒(méi)在水中受到的拉力，由AD可以求出金屬塊在水中受到的浮力4N。E是金屬塊完全浸沒(méi)在煤油中受到的拉力，由AE可以求出金屬塊在煤油中受到的浮力3.2N，由此可知，金屬塊受到的浮力與液體的密度有關(guān)。

（4）這個(gè)實(shí)驗(yàn)用的是控制變量方法。

（5）第一次鐵片下沉，則浮力小于重力，第二次鐵片漂浮，浮力等于重力，兩次鐵片的重力相等，則第一次的浮力小于第二次的浮力。兩次因?yàn)殍F片的形狀不同，使得它排開(kāi)液體的體積不同，因此應(yīng)該說(shuō)：物體受到的浮力與排開(kāi)液體的體積有關(guān)。

（6）根據(jù)阿基米德原理得出金屬塊的體積是：

，

金屬塊的密度：；

煤油的密度。