Question

11．如圖1所示是張老師帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識浮力的探究實驗過程．
（1）將物體懸掛在彈簧測力計的下端，如圖1a所示，物重G=5N．
（2）用手向上托物體時，如圖1b所示，手對物體向上的托力F=3N．
（3）將物體浸入水中，如圖1c所示．對照c與a、b實驗，說明水對物體也有向上的托力，即浮力，F(xiàn)_浮=2N．
（4）實驗建立浮力概念的物理方法是等效替代法．
（5）為了進(jìn)一步探究浮力大小與哪些因素有關(guān)？為此老師指導(dǎo)學(xué)生做了進(jìn)一步的實驗，設(shè)計并完成了如圖2所示實驗．做cd（填字母）兩次實驗，是為了探究鐵塊浸沒在水中時所受浮力大小與深度是否有關(guān)； 做d、e兩次實驗，是為了探究浮力大小與液體密度的關(guān)系．

Answer 1

分析 （1）（2）（3）（4）圖示中的實驗，是等效替代用手托重物和把重物浸入液體兩種不同的方法，來建立起浮力的概念，根據(jù)這個思路結(jié)合稱重法即可得出答案．
（5）探究鐵塊浸沒在水中時所受浮力大小與深度是否有關(guān)，應(yīng)該控制液體的密度和物體排開液體的體積這兩個因素相同，改變物體在液體中浸沒的深度，比較彈簧測力計示數(shù)的大小就可以得出結(jié)論；比較（d）、（e）兩次實驗，找出相同因素和不同因素，結(jié)合控制變量法的思想得出實驗結(jié)論．

解答 解：（1）圖（a）中，物重即為彈簧測力計的示數(shù)，即G=5N；
（2）圖（b）中，彈簧測力計的示數(shù)為2N，即G-F=2N，得F=3N；
（3）對照實驗（a）（b）（c），說明水對重物產(chǎn)生了一定的托力，即浮力；
在（c）中，測力計的示數(shù)為：3N，即G-F_浮=3N，得F_浮=2N；
（4）該實驗是通過手托重物和把重物浸入液體產(chǎn)生的效果相同建立起浮力概念的，即采用的是等效替代的物理方法建立起浮力概念的．
（5）探究鐵塊浸沒在水中時所受浮力大小與深度是否有關(guān)時，控制液體的密度和物體排開液體的體積這兩個因素相同，物體在液體中浸沒的深度，符合這個條件的是c、d兩圖；（d）、（e）兩次實驗中，物體在液體中浸沒的體積相同，液體的密度不同，彈簧測力計的示數(shù)不同，因此研究的是浮力大小與液體密度的關(guān)系．
故答案為：（1）5；（2）3；（3）水；物體；2；（4）等效替代法；（5）cd；液體密度．

點評 本題難度不大，根據(jù)圖示彈簧測力計示數(shù)可以知道各物體的重力，由平衡條件可以求出石塊受到的浮力，認(rèn)真分析實驗數(shù)據(jù)即可得出實驗結(jié)論．