Question

2．小明同學同一個彈簧測力計、一個金屬塊、兩個相同的燒杯（分別裝有一定量的水和煤油），對浸在液體中的物體受到的浮力進行了探究．探究過程如圖所示，部分數據記錄如表．

實驗序號	A	B	C	D	E
排開液體的質量/g	0	100	200	300	240
排開液體的重力/N	0	1	2	3

（1）請表格中的空白數據該為2.4．
（2）分析圖中的A、B（或A、C…），說明浸在液體中的物體受到豎直向上（填方向）的浮力；分析圖中的A、D圖，說明金屬塊浸沒在水中所受的浮力是3N．
（3）分析圖中的A、B、C、D圖，說明浸在同種液體中的物體，受到的浮力大小跟排開液體的體積有關．
（4）分析圖中的D、E兩圖，可以得到結論液體體積一定，物體受到的浮力大小跟液體密度有關．
（5）小明進一步分析，計算B、C、D、E四種情況下物體排開液體的重力，并與四種情況下浮力的大小進行了比較，得到的結論是浸在液體中的物體所受浮力的大小等于被物體排開的液體所受的重力．

Answer 1

分析 （1）由表格可知排開液體的質量，根據G=mg求出排開煤油的重力．
（2）分析圖中的A、B（或A、C…）可知，B（或C…）示數減小，說明受到浮力的方向與重力的方向相反；利用稱重法計求出金屬塊浸沒在水中所受的浮力．
（3）物體所受浮力的大小與排開液體的體積和液體的密度有關，要探究浮力與物體排開液體體積的關系時應控制液體密度不變；
（4）要探究浮力與液體密度物的關系時應控制體排開液體體積不變．
（5）根據稱重法求出B、C、D、E四種情況下受到的浮力，然后和表格中對應物體排開液體的重力現比較，即可得到的初步結論．

解答 解：（1）由表格可知排開液體的質量m_排煤=240g=0.24kg，排開液體的重力G_排煤=m_排煤g=0.24kg×10N/kg=2.4N；
（2）分析圖中的A、B（或A、C…）可知，B（或C…）示數減小，說明受到浮力的方向與重力的方向相反，即浮力的方向豎直向上；物體在空氣中的重力G=10N；浸沒在水中時彈簧測力計的示數F_拉=7N；根據稱重法得：F_浮=G-F_拉=10N-7N=3N；
（3）由A、B、C、D可知，物體浸沒在液體中的體積不同，所以探究的是浮力的大小與物體排開液體體積的關系；
（4）分析圖中的D、E兩圖，金屬塊浸入液體的體積相同，煤油中彈簧測力計的示數大于水中彈簧測力計的示數，說明金屬塊在密度大的水中受到的浮力大于密度小的煤油中受到的浮力；故可的結論：排開的液體體積相同的情況下，液體的密度越大，浸在液體中的物體受到的浮力越大．
（5）根據F_浮=G-F_拉可得，B、C、D、E四種情況下受到的浮力依次為1N、2N、3N、2.4N；
由表格的數據可知，B、C、D、E四種情況下排開水的重力依次為1N、2N、3N、2.4N；
由此可得：浸在液體中的物體所受浮力的大小等于被物體排開的液體所受的重力．
故答案為：（1）2.4；（2）豎直向上；3；（3）排開液體的體積；（4）液體體積；液體密度；（5）浸在液體中的物體所受浮力的大小等于被物體排開的液體所受的重力．

點評 本題考查了探究浮力大小的實驗，涉及到了重力的計算、浮力的計算和阿基米德原理，側重考查了控制變量法在實驗中的應用和分析實驗數據得出結論的能力．