Question

八年級6班的同學用圖所示的實驗裝置探究 “浮力的大小與物體排開液體的體積的關系”，實驗中物體排開液體的體積可由物體上的刻度線顯示出來。小剛通過實驗得到了表一中的實驗數據。
表一

實驗 次數	酒精的密度 ρ/（kg/m3）	物體排開液體 的體積V/m3	物體的重力 G/N	測力計的示數 F/N	浮力 F浮/N
1	0. 8×103	40	2	1.7	0.3
2		50	2	1.6	0.4
3		60	2	1.5	0.5

（1）分析表一中的實驗數據，小剛得出的實驗結論是：_______________________________。
（2）小剛在和小強進行交流時發現，小強雖然和自己得出了相同的實驗結淪，但實驗中使用的液體和記錄的實驗數據并不完全一樣。表二為小強記錄的實驗數據。
表二

實驗 次數	水的密度 ρ/（kg/m3）	物體排開液體 的體積V/m3	物體的重力 G/N	測力計的示數 F/N	浮力 F浮/N
1	1 ×103	40	2	1.6	0.4
2		50	2	1.5	0.5
3		60	2	1.4	0.6

他們在對兩人的實驗數據進行綜合分析后，發現：浮力的大小除了與排開液體的體積有關外，還與___有關

(3)在對比兩人數據時他們還發現，即使在不同液體中，物體也能受到一樣大的浮力。而且浮力大小相等時，酒精的密度小，排開酒精的體積就大；水的密度大，排開水的體積就小。受此啟發，小強提出了關于浮力大小的一個新的猜想：浮力的大小可能跟____________________________相等。
(4)于是，兩人又用下圖所示裝置進行了多次實驗，發現每次實驗中彈簧測力計的四個讀數F ₁、F₂、F₃、F₄之間都滿足關系式__________________，由此驗證了小強新的猜想是正確的。實驗后發現他們得到的實驗結論和阿基米德原理是一致的。
(5)阿基米德原理作為浮力的普遍規律，表一、表二中的實驗數據都應符合這一實驗結論。小剛卻發現表一中1、3兩次數據與這一實驗結論并不相符。他與小強仔細分析后認為，這是由于實驗中測量存在誤差引起的。請寫出一個引起測量誤差的具體原因：_____________________________________________。

Answer 1

（1）在同一種液體中，物體排開液體的體積越大，受到的浮力越大
（2）液體的密度  (3)物體排開液體的重力的大小 （4）F₁－F₃＝F₄－F₂
（5）參考答案：①彈簧測力計估讀造成的誤差②由刻度線顯示排開液體的體積造成的誤差

試題分析：（1）浮力的大小與液體的密度和物體排開液體的體積有關，在實驗探究過程中運用的物理方法是控制變量法，分析表一中的實驗數據可得：在同一種液體中，物體排開液體的體積越大，受到的浮力越大。（2）比較表一和表二可知，在排開液體的體積相同時，所受浮力大小不同是由于液體的密度不同造成的；（3）在本題中，題中給出了一定量的信息，要求我們根據所給信息，結合我們所掌握的物理知識提出合理的猜想，由題意知浮力的大小可能跟物體排開液體的重力的大小相等；（4）由圖13可知：甲圖中的F₁為物體的重力，丙圖中的F₃為物體浸入液體中時彈簧的拉力，由稱重法測浮力知：F_浮=F₁－F₃；圖乙中F₂為空桶的重力，圖丁中F₄為桶和排出水的總重力，由阿基米德原理可知F_浮=F₄－F₂，所以F₁－F₃＝F₄－F₂，（5）在實驗探究過程中，測量總存在誤差，由題意知本實驗的誤差可能是①彈簧測力計估讀造成的誤差②由刻度線顯示排開液體的體積造成的誤差等。