在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
A.可能与物体浸没在液体中的深度有关;
B.可能与物体的密度有关;
C.可能与物体的体积有关;
D.可能与物体排开液体的体积有关;
E.可能与液体的密度有关.
为了验证上述猜想,小华和同组同学利用体积相等的实心金属圆柱体甲、乙,弹簧测力计,一杯水,一杯盐水,细绳等器材做了如图所示的实验.
(1)分析①②两次实验的数据,可以发现圆柱体甲的密度______(选填“大于”、“等于”或“小于”) 圆柱体乙的密度.
(2)分析比较实验①⑤与②⑥,可以验证猜想______是错误的(填字母).
(3)分析比较实验③④,可以验证猜想______是正确的;分析比较实验______可得:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关.由此进一步推想,浮力大小与______力有关.
解:(1)由题意知,甲乙的体积相同,甲的重力为3.0N,乙的重力为4.0N,根据G=mg得m=,所以甲的质量小于乙的质量.
根据ρ=得甲的密度小于乙的密度.
(2)根据①⑤知,甲受到的浮力为F甲=G甲-F甲=3.0N-1.0N=2.0N
根据②⑥知,乙受到的浮力为F乙=G乙-F乙=4.0N-2.0N=2.0N
两物体的密度不同,受到的浮力相同,所以可以验证猜想B是错误的.
(3)根据③④,④排开水的体积大于③排开水的体积,而④测力计的示数小于③测力计的示数,说明④受到的浮力大于③受到的浮力,因此可以验证猜想D.
要验证浮力大小与液体的密度有关,应使物体排开液体的体积相同,所以可选择⑥⑦(或②⑥⑦).
由上知,浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,则与排开液体的重力有关.
故答案为:(1)小于;(2)B;(3)D;⑥与⑦(或②⑥与②⑦);被物体排开的液体的重力.
(1)根据密度公式ρ=进行判断,注意其中体积相等.
(2)根据①⑤和②⑥分别计算出两种情况下的浮力大小.判断①⑤及②⑥相同点,便可得出结果.根据F浮=G-F计算浮力.
(3)比较③④的不同点,分析出变化的量,从而得出浮力大小变化的原因.
要判断物体所受浮力的大小与液体的密度有关,必须使物体排开液体的体积相同.
浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,即与排开液体的重力有关.
点评:此题“探究浮力的大小跟哪些因素有关”,通过验证猜想考查了学生对控制变量法的应用,同时考查了学生密度的知识.
物理解题技巧分享:凸透镜:二倍焦距见大小,一倍焦距见虚正,实像物近像变大,像大必定像距大。实像倒立虚像正,物距像距反向变。