试题

题目:
青果学院小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究.图中表示探究过程及有关数据.
(1)分析图B、C、D,说明浮力大小跟
物体排开的液体体积
物体排开的液体体积
有关.
(2)分析图
D、E
D、E
,说明浮力大小跟液体密度有关.
(3)物体完全浸没在煤油中所受的浮力是
2.4
2.4
N.
(4)小明还想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”.他找来薄铁片、烧杯和水进行实验.实验步骤如下:
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底.
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上.
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力
小于
小于
第二次铁片受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”); 
②小明得出:物体受到的浮力与其形状有关.小明得出错误结论的原因是:他只关注了铁片
形状
形状
的改变,忽视了
排开液体体积
排开液体体积
对浮力大小的影响.
答案
物体排开的液体体积

D、E

2.4

小于

形状

排开液体体积

解:(1)图B、C、D中,随着物体排水体积的增大,弹簧测力计的示数在减小,说明浮力大小跟物体排开的液体体积有关;
(2)图D、E中,物体完全浸没,且两种液体密度不同,符合探究浮力大小跟液体密度关系的要求;
(3)物体完全浸没在煤油中所受的浮力F=G-F=10N-7.6N=2.4N;
(4)①铁片下沉时浮力小于重力,第二次漂浮时浮力等于重力,所以第一次所受浮力小于第二次所受浮力;
②形状的改变至使铁片的排水体积发生了变化,因此,小明只关注形状的变化,忽视了排水体积的变化,结论自然不可靠.
故答案为:(1)物体排开的液体体积;(2)D、E;(3)2.4;(4)①小于; ②形状,排开液体体积.
考点梳理
探究浮力大小的实验.
(1)观察弹簧测力计示数的变化和物体排开液体体积的变化,就能说明二者的关系;
(2)要说明浮力大小跟液体密度有关,应选择不同液体,且都是全部浸没,图D、E符合要求;
(3)物体完全浸没在煤油中所受的浮力可用图A、E中弹簧测力计的示数之差算出;
(4)根据浮沉条件可比较铁片受到的浮力与自身重力的关系,进而比较浮力;铁片形状改变后,其排开水的体积发生了变化,这才是浮力变化的真正原因.
通过弹簧测力计读出浮力大小,主要用到称重法的表达式.此题中既探究浮力大小跟排开体积的关系,还探究与液体密度的关系,因此,控制变量法的运用依然是必须的;同样,在探究有关铁片受到的浮力时,正是因为忽视了变量的控制,才导致了错误结论的产生.
压轴题;实验探究题;控制变量法.
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