同學們用空塑料瓶和細沙等實驗器材探究影響浮力大小因素，（g取10N/kg，ρ水=1×103kg/m3）（1）爲...

問題詳情：

同學們用空塑料瓶和細沙等實驗器材探究影響浮力大小因素，（g取10N/kg，ρ水=1×103kg/m3）

（1）爲了測出塑料瓶的體積，進行如下*作，

①把天平放在水平桌面上，調節天平平衡，在左盤中放入盛有適量水的燒杯，通過増減砝碼和移動遊碼使天平再次平衡，所加砝碼和遊碼的位置如圖*所示，燒杯和水的總質量爲　   　g．

②在空塑料瓶中裝入適量細沙，擰緊瓶蓋，在瓶頸系一細繩，手拿細繩將塑料瓶完全浸沒於燒杯的水中（瓶沒有接觸燒杯，水未溢出），通過増減祛碼和移動遊碼使天平再次獲得平衡，所用砝碼總質量和遊碼所示質量之和爲167g，塑料瓶的體積是　   　cm3．

（2）同學們根據生活經驗提出瞭如下三種猜想，並舉出了相應的實例

猜想一，浮力的大小與物體的密度有關，實例：鐵塊可以在水中下沉，木頭可以浮在水面上

猜想二，浮力的大小與液體的密度有關，實例：雞蛋可以在水中下沉，在鹽水中可以浮起來

猜想三，浮力的大小與浸入液體的深度有關，實例：在游泳池裏，人越往下蹲感覺到水向上託自己的力越大

爲了驗*以上猜想是否正確，同學們選擇了裝入細沙的塑料瓶和其他實驗器材進行探究，實驗過程如圖乙所示．

①根據實驗步驟d和　   　（填序號），可以確定猜想二是正確的；

②根據實驗步驟c和d可以驗*猜想三是　   　（選填“正確”或“錯誤”）；對該猜想對應的實例，合理的解釋是　   　．

③要驗*猜想一是否正確，可以在塑料瓶中　   　後再進行探究．

④同學們討論認爲，猜想一和猜想二中的實例反應了物體的浮與沉可能與密度有關，要選用一個能漂浮在圖e中鹽水上的物體時，物體的密度應小於　   　g/cm3（計算結果保留1位小數）．

【回答】

【考點】8R：探究浮力大小的實驗．

【分析】（1）①質量等於砝碼的質量加遊碼對應的刻度值；

②根據①②可求得塑料瓶排開水的質量，然後可求得塑料瓶排開水的體積，由於塑料瓶浸沒，所以V排=V塑料瓶；

（2）①*簧測力計示數的減小等於物體在液體中受到的浮力；重力與浮力比較大小可判斷出是否下沉；二圖比較可得浮力與液體密度的關係；

②比較acd得出兩次浮力的大小關係，研究浮力大小與浸入液體的深度有無關係時，應控制其它的因素相同，只改變浸入液體的深度；根據猜想3舉出一個物體浸入液體的深度不同的生活中的實例即可；

③在塑料瓶中添加一些細砂可以改變塑料瓶整體的密度；

④根據阿基米德原理可以求出雁水電密度．

【解答】解：（1）①燒杯和水的總質量爲：m=100g+20g+10g+3g=133g，

②由①②步驟可知，塑料瓶排開水的質量m排水=167g﹣133g=34g，

由ρ=可得，V排水==，

因爲鐵塊浸沒，所以V鐵=V排水==34cm3，

由C、D可知，鐵塊排開液體的質量m排液=m3﹣m4，

因爲鐵塊浸沒，所以V鐵=V排水=V排液，

（2）①物體浸沒水中受到的浮力F浮=0.4N﹣0.06N=0.34N；物體浸沒在鹽水中受到的浮力F浮=0.4N﹣0.02N=0.38N；因爲，浮力不相等，而物體所處的深度和浸沒的體積相同，則是液體的種類（密度）不同的引起的，說明浮力的大小與液體的密度有關，根據實驗d、e可以確定猜想二是正確的；

②物體在c、d中（排開液體的密度相同，都是水）中受到的浮力相同，而排開液體的體積都等於物體的體積，但物體所處的深度不同，故得出：物體浸在同種液體中，所受浮力大小與浸入液體的深度無關．根據實驗步驟c和d可以驗*猜想三是錯誤的；

對該猜想對應的實例，合理的解釋是：在游泳池裏，人越往下蹲排開水的體積越大，人受到的浮力越大，說明浮力的大小與物體排開液體的體積有關；

③要驗*猜想一是否正確，即浮力的大小與物體的密度有關，根據控制變量法要改變物體的密度，在物體體積不變時，在塑料瓶中添加一些細砂可以改變塑料瓶整體的密度；

④由a、c兩圖知，物體浸沒在水中所受浮力：F浮=G﹣F′=0.4N﹣0.06N=0.34N；

物體浸沒在鹽水中受到的浮力F浮′=0.4N﹣0.02N=0.38N；

由阿基米德原理可得：F浮=ρ水gV排=0.34N﹣﹣﹣﹣﹣﹣（Ⅰ），F浮′=ρ鹽水gV排=0.38N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣（Ⅱ）

浸沒時V排相等，由（Ⅰ）（Ⅱ）可得鹽水的密度：

ρ鹽水===1.1×103kg/m3=1.1g/cm3．

物體的浮與沉與密度有關，要選用一個能漂浮在圖e中鹽水上的物體時，物體的密度應小於1.1g/cm3．

故*爲：（1）①133；②34；

（2）①e；②錯誤；在游泳池裏，人越往下蹲排開水的體積越大，人受到的浮力越大，說明浮力的大小與物體排開液體的體積有關；③添加一些細砂；④1.1．

知識點：浮力

題型：實驗,探究題