Question

（2013?廈門一模）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，為了便于操作和準確收集數據，用升降臺調節溢水杯的高度來控制物體排開液體的體積．他們觀察并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．

液體種類	實驗序號	物體重力 G物（N）	彈簧測力計示數F（N）	物體受到浮力F浮（N）	排開液體體積V排（cm3）
水 ρ水=1.0g/cm3	1	2	1.5		50
	2		1.0	1.0	100
	3		0.5	1.5	150
酒精 ρ酒精=0.8g/cm3	4	2	1.6	0.4	50
	5		1.2	0.8	100
	6		0.8	1.2	150

（1）分析表中數據，實驗所用物體的重力為

2

N，第一次實驗中物體所受的浮力F_浮=

0.5

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

大

，浸在液體中的物體受到的浮力越大；分析比較實驗序號

1、4或2、5或3、6

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=

0.5

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

阿基米德

原理；
（4）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

小

；于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

0.7

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．

Answer 1

分析：（1）分析表格中數據，得出物體的重力，根據F浮=G-F計算物體在水中受到的浮力；
（2）分析表格中的浮力變化及排開液體的體積變化關系得出結論；
要探究浮力與液體的密度的關系，需使排開液體的體積相同，根據數據進行分析；
（3）根據G_排=m_排g=ρ_水gV_排計算出排開水的重力，比較浮力與排開水的重力之間的關系，得出阿基米德原理；
（4）根據F_浮=ρ_液gV_排判斷出所受浮力的大小，得出測力計示數的大小；
根據公式V_排=

F浮

ρ水g

計算出物體的體積，從而根據F_浮=ρ_酒精gV_排計算出在酒精中受到的浮力，據公式F=G-F_浮計算出拉力；

解答：解：（1）由表格中數據知，物體的重力為2.0N，第一次實驗中彈簧測力計的示數為1.5N，所以F_浮=G-F=2.0N-1.5N=0.5N；
（2）分析比較實驗序號1、2和3（或4、5和6），液體的種類相同（液體密度相同），排開液體的體積越大，浮力越大；
分析1、4或2、5或3、6實驗序號，當排開液體的體積相同時，水的密度較大，則在水中受到的浮力較大；
（3）G_排=m_排g=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×50×10^-6m³=0.5N；
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，還可以驗證阿基米德原理；
（4）將同一個物體浸沒在密度越大的液體中時，受到的浮力越大，彈簧測力計的示數越小；
根據數據，則F_浮=G-F=1.5N-0.5N=1.0N
由F_浮=ρ_水gV_排得V=V_排=

F浮

ρ水g

=

1.0N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=1.0×10^-4m³
在酒精中受到的浮力F_浮′=ρ_酒精gV_排=0.8×10³kg/m³×10N/kg×1.0×10^-4m³=0.8N
F′=G-F_浮′=1.5N-0.8N=0.7N
所以應該在彈簧測力計刻度盤的0.7N處對應標上0.8g/cm³字樣．
故答案為：（1）2；0.5；（2）大；1、4或2、5或3、6；（3）0.5；阿基米德；（4）小；0.7．

點評：此題是探究“浮力大小與哪些因素有關”的實驗，考查了阿基米德原理的得出，浮力與液體密度和排開液體體積的關系，考查了有關浮力的計算及浮力、重力與拉力之間的關系，特別是計算，要掌握基本公式及其變形公式．