Question

（2013?濟南）八年級6班的同學用如圖1所示的實驗裝置探究“浮力的大小與物體排開液體的體積的關系”，實驗中物體排開液體的體積可由物體上的刻度線顯示出來，小剛通過實驗得到了表一中的實驗數據．

表一

實驗次數	酒精的密度ρ/kgm3	物體排開液體的體積V/cm3	物體的重力G/N	測力計的示數F/N	浮力F浮/N
1	0.8	40	2	1.7	0.3
2		50	2	1.6	0.4
3		60	2	1.5	0.5

（1）分析表一中的實驗數據，小剛得出的實驗結論是：

在同一液體中，物體排開液體的體積越大，受到的浮力越大

．
（2）小剛和小強進行交流時發現，小強雖然和自己得出了相同的實驗結論，但實驗中使用的液體和記錄的實驗數據并不完全一樣．表二為小強記錄的實驗數據．
表二

實驗次數	水的密度ρ/kgm3	物體排開液體的體積V/cm3	物體的重力G/N	測力計的示數F/N	浮力F浮/N
1	1×103	40	2	1.6	0.4
2		50	2	1.5	0.5
3		60	2	1.45	0.6

他們在對兩人的實驗數據進行綜合分析后，發現：浮力的大小除了與排開液體的體積有關外，還與

液體的密度

有關．
（3）在對比兩人的數據時他們還發現，即使在不同液體中，物體也能受到一樣大的浮力．而且浮力大小相等時，酒精的密度小，排開酒精的體積就大；水的密度大，排開水的體積就小．受此啟發，小強提出了關于浮力大小的一個新的猜想：浮力的大小可能跟

物體排開液體的重力大小

相等．
（4）于是，兩人用用如圖2所示裝置進行了多次實驗，發現每次使用由彈簧測力計的四個度數F₁、F₂、F₃、F₄之間都滿足關系式

F₁-F₃=F₄-F₂

，有此驗證了小強新的猜想是正確的．實驗后發現他們得到的實驗結論和阿基米德原理是一致的．
（5）阿基米德原理作為浮力的普遍規律，表一、表二中的實驗數據都應符合這一實驗結論．小剛卻發現表一中1、3兩次數據與這一實驗結論并不相符．他與小強仔細分析后認為，這是由于實驗中測量存在誤差引起的．請寫出一個引起測量誤差的具體原因：

由刻度線顯示排開液體的體積造成的誤差（或彈簧測力計估讀造成的誤差）

．

Answer 1

分析：（1）分析數據中控制不變的量和改變的量及浮力的變化，得出結論；
（2）分析表一和表二中的不同點，得出影響浮力大小的另一個因素；
（3）掌握影響浮力大小的兩個因素：液體的密度和排開液體的體積；根據實驗中液體密度和排開液體體積的變化得出結論；
（4）掌握阿基米德的內容：浸在液體中的物體受到的浮力等于物體排開液體受到的重力；
（5）在進行測量時，對測量工具的讀數都會造成誤差．

解答：解：（1）由表一中數據知，水的密度不變，物體排開液體的體積在增大，受到的浮力增大，可得在同一液體中，物體排開液體的體積越大，受到的浮力越大；
（2）表一和表二的第一行或第二行或第三行數據，可知物體排開液體的體積相同，所用液體的密度不同，所受的浮力不同，可得物體在液體中受到的浮力與排開液體的體積有關外，還與液體的密度有關；
（3）由題意知，當受浮力相同時，液體的密度小，排開液體的體積就大，液體的密度大，排開液體的體積就小，可知浮力還跟物體排開液體的重力有關；
（4）根據四幅圖得，浮力：F_浮=F₁-F₃，排開液體的重力：G_排=F₄-F₂，根據阿基米德原理，F_浮=G_排，即：F₁-F₃=F₄-F₂．
（5）由于彈簧測力計在估讀時會造成誤差，根據刻度線顯示排開液體的體積時，造成的誤差也是比較大的，所以會造成表一中1、3兩次數據與這一實驗結論不相符．
故答案為：（1）在同一液體中，物體排開液體的體積越大，受到的浮力越大；（2）液體的密度；（3）物體排開液體的重力大小；（4）F₁-F₃=F₄-F₂；（5）由刻度線顯示排開液體的體積造成的誤差（或彈簧測力計估讀造成的誤差）．

點評：此題是探究“浮力的大小與物體排開液體的體積的關系”的實驗，考查了對實驗數據的分析，注意控制變量法的運用，考查了影響浮力大小的因素及阿基米德原理，同時考查了對實驗誤差的分析．