Question

小华在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中，做了如图所示的实验：

（1）比较甲和乙可知，物体受到的浮力F_浮=___________（用图中的物理量符号表示）。

（2）分析乙和丙可知，物体受到的浮力大小关系为：F_浮1_________F_浮2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。可以得到的结论是，当液体密度相同时，物体排开的液体体积越大，受到的浮力______________。

（3）通过乙和丁的探究，不能得到浮力大小与液体密度的关系，其原因是_______________不同 。

（4）通过图______________可以求得盐水的密度，ρ_盐水= ______________（用图中的已知量表示，水的密度为ρ_水）。

Answer

G - F1 大于 越大 排开液体体积（或V排） 甲、丙、丁

【解析】（1）由甲图可知物体的重力为G；乙图中物体受到重力、拉力和浮力的作用，根据力的平衡条件可得G=F1 +F浮 ，所以物体受到的浮力F浮 =G-F1 ；

（2）比较乙和丙两图可知，丙中弹簧测力计的示数大乙的示数，即F1 ＜F2 ，由F浮 =G-F示 可知，乙图中物体受到的浮力大于丙图中物体受到的浮力，F浮1＞F浮2 ；在图乙、丙中，液体的密度不变，而排开液体的体积不同，浮力不同，由此说明：当液体密度相同时，物体排开的液体体积越大，受到的浮力越大；

（3）浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关，探究浮力大小与液体密度的关系时，应控制排开液体的体积相同，改变液体的密度，由乙和丁两图可知，水和盐水的密度不同，物体排开水和盐水的体积也不同，所以，不能得到浮力大小与液体密度的关系；

（4）由图丙、丁可知，物体在水中与盐水中时浸入的深度h相同，则V_排水 =V_排盐水 ，所以，通过图甲、丙、丁可以求得盐水的密度；据图甲和图丙可得，物体浸在水中时受到的浮力：F浮1 =G-F2 ；据图甲和图丁可得，物体浸在盐水中时受到的浮力：F浮2 =G-F3 ；由F浮1 =ρ水 gV排水 可得，物体排开水的体积：V排水 =F浮1/ρ水g=G−F2/ρ水g，由前面分析可知，V排盐水=V排水，由F浮2 =ρ盐水 gV排盐水 可得，盐水的密度：ρ盐水 =F浮2/gV排盐水=G−F3/g×（G−F2/ρ水g）=（G−F3）ρ水/G−F2