题文

某小组同学探究“浸在水中时，物体所受浮力的大小”。 ①首先，他们进行“比一比，谁的小船货物装得多”的活动，装载货物前后的实验现象如图所示。请你仔细观察、比较图（a）和（b），并简要描述相关现象：                  （15）                   。 由此，三位同学提出了不同的猜想A、B和C。 猜想A：浮力的大小跟物体浸入水中的深度有关。 猜想B：浮力的大小跟物体排开水的多少有关。 猜想C：浮力的大小跟物体所受重力的大小有关。 ②接着，该小组同学利用弹簧测力计、溢水杯、小桶（不计重力）、水等器材进行实验。他们先在可密封的圆柱体内装一些小铅粒，然后用细线将圆柱体悬挂在测力计下。当此圆柱体分别在空气中和水中不同的深度处保持静止时，测力计的示数和小桶中的水量如图所示。他们通过思考图中“测力计示数变化的原因”，得到浮力测量的方法。 根据图（c）和（d）所示的测力计示数、小桶中水量等变化情况，可排除猜想 （16）  （选填“A”、“B”或“C”）； 在猜想 （17） 的基础上（选填“A”、“B”或“C”），进一步分析并形成假设D：物体在水中所受浮力的大小等于 （18） 。 ③为了验证假设D，继续实验，他们记录了圆柱体在空气中、水中静止时的测力计示数F和小桶所收集的排开水的重力G排，其部分数据见表一。随后，他们又在该圆柱体添加了若干铅粒，重复上述实验，其部分数据见表二。 （a）分析、比较表一或表二的数据，初步验证假设D是 （19） 。（选填“正确”或“错误”） （b）分析、比较表一和表二的数据，可得出其它的初步结论是         （20）         。

题型：实验题  难度：中档

答案

水面高度（小船浸入深度、排开水）。    （16）A；    （17）B；    （18）（它）排开水的重力。 （19）正确 （20）在水中物体所受浮力的大小跟该物体所受重力的大小无关

分析：（1）仔细观察、比较图1（a）和（b），从水面高度变化、小船浸入深度、排开水的多少几个方面可对现象进行描述； （2）图2（c）和（d）所示的测力计示数相同、小桶中水量没有变化，只是物体浸没的深度不同，说明浸没深度对弹簧测力计的示数没有影响，据此可排除猜想A； 猜想B中指出浮力的大小跟物体排开水的多少有关，我们进一步推理，排开水的多少反映了浮力的大小，可通过实验找出两者的数量关系，从而得出假设D； （3）表一中物体的重力为3.2N，减去它每次的弹簧测力计拉力，就是浮力的大小，再与G排进行比较，可得出二者的大小关系； 解答：解：（1）观察、比较图1（a）和（b），可以看出，当在小船中放入重物后，主要现象有：小船浸入深度增大、排开水增多、容器中水面升高； （2）观察图2（c）和（d）中的测力计示数、小桶中水量等变化情况可知，测力计示数不变，小桶中水量不变，因此可说明浮力的大小与物体浸没的深度无关，故可排除猜想A； 在猜想B的基础上，进一步分析可得出物体在水中所受浮力的大小跟物体排开水所受重力的关系，因此可形成假设D：浮力的大小等于它排开的水所受的重力； （3）①根据称重法F浮=G-F拉，可依次求出每次物体浸入时所受的浮力，如序号2所受浮力=3.2N-2.8N=0.4N，与G排相比较可以看出，二者的大小是相同的．同样的方法可分析表一、表二中的其他数据，也可以得出相同的结论．因此，初步验证假设D是正确的； ②表一与表二的实验条件变化还有就是将物体的重力增大了，在排开水的体积不变的情况下，我们发现，物体的重力大小对浮力并没有造成影响，因此，可得出初步的结论：在水中物体所受浮力的大小跟该物体所受重力的大小无关． 故答案为： （1）小船浸入深度增大、排开水增多、容器中水面升高． （2）A； B； 它排开水的重力． （3）①正确；②在水中物体所受浮力的大小跟该物体所受重力的大小无关．

据专家权威分析，试题“某小组同学探究“浸在水中时，物体所受浮力的大小”。①首先，他们进..”主要考查你对  浮力的应用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

浮力的应用

考点名称：浮力的应用

• 浮力的应用：轮船、潜水艇、气球和飞艇等。

• 浮力的利用：
  1．盐水选种我国农民常采用盐水浸泡法来选种，如图，这种方法是把种子放入浓度适宜的盐水中，干瘪、虫蛀的种子密度小于盐水的密度会上浮至液面，而饱满的种子则因为密度大于盐水的密度因此它们会沉在底部。
  
  2．轮船用密度大于水的材料制成能够浮在水面的物体，必须使它能够排开更多的水。根据这个原理，人们制造了轮船，轮船是用密度大于水的钢铁制成的，把它做成空心的，使它的平均密度小于水的密度时，它就会漂浮在水面上，这时船受到的浮力等于自身的重力，所以能浮在水面上。只要船的重力不变，无论船在海里还是河里，它受到的浮力不变。根据阿基米德原理如： G_排=ρ_液gV_排。它在海里和河里浸入水中的体积不同。轮船的大小通常用排水量来表示，排水量就是轮船按设计的要求装满货物即满载时排开水的质量。
  3．潜水艇
  (1)潜水艇的上浮和下沉是靠压缩空气调节水舱里水的多少来控制自身的重力而实现浮沉的。(如图所示)
  
   (2)浸没在水中的潜水艇排开水的体积，无论下潜多深，始终不变，所以潜水艇所受的浮力始终不变。若要下沉，可充水，使F浮<G。；若要上浮，可排水，使F浮> G。在潜水艇浮出海面的过程中，因为排开水的体积减小，所以浮力逐渐减小，当它在海面上行驶时，受到的浮力大小等于潜水艇的重力。