Question

天津某中學(xué)物理興趣小組在探究影響浮力大小因素的活動(dòng)中，同學(xué)們提出了如下三種猜想：
猜想1：浮力的大小與物體浸入液體中的體積有關(guān)；
猜想2：浮力的大小與液體的密度有關(guān)；
猜想3：浮力的大小與物體的重力大小有關(guān)；
實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材：彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯、水、鹽水、細(xì)線，體積相同的鐵塊、銅塊、鋁塊各一塊（ρ_銅＞ρ_鐵＞ρ_鋁），利用上述器材同學(xué)們驗(yàn)證了猜想1和猜想2是正確的．對(duì)于猜想3，馬虎同學(xué)進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)探究：
實(shí)驗(yàn)：利用彈簧測(cè)力計(jì)、水和鹽水，測(cè)算出同一鐵塊浸沒(méi)在鹽水中受到的浮力大小和浸沒(méi)在水中受到的浮力大小不相等．
分析：由于鐵塊的重力大小不變，而鐵塊所受的浮力大小不等，所以鐵塊受到的浮力大小與鐵塊的重力大小無(wú)關(guān)．
結(jié)論：猜想3是錯(cuò)誤的．
（1）馬虎同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程是錯(cuò)誤的，請(qǐng)你指出他的錯(cuò)誤是________，根據(jù)他的實(shí)驗(yàn)操作可以探究猜想________；
（2）請(qǐng)你利用實(shí)驗(yàn)桌上提供的器材寫(xiě)出探究猜想3的實(shí)驗(yàn)步驟；
（3）請(qǐng)你根據(jù)可能出現(xiàn)的現(xiàn)象，寫(xiě)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論．

Answer 1

解：
（1）由馬虎同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程可知，探究浮力的大小與物體重力關(guān)系時(shí)，只控制了物體浸入液體中的體積，沒(méi)有控制液體的密度和改變物體的重力，故它的實(shí)驗(yàn)過(guò)程是錯(cuò)誤的；
實(shí)驗(yàn)中物體的重力和物體浸入液體中的體積不變，只改變了液體的密度，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同說(shuō)明受到的浮力不同，故此實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證浮力的大小與液體的密度有關(guān)．
故答案為：實(shí)驗(yàn)時(shí)沒(méi)有控制液體的密度相等、沒(méi)有改變物體的重力；2．
（2）①用線拴好鐵塊，然后拴在彈簧測(cè)力計(jì)下，測(cè)出鐵塊的重G₁；
②將鐵塊浸沒(méi)水中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₁，根據(jù)F_浮1=G₁-F₁可以算出鐵塊在水中受到的浮力；
③分別用線栓好鋁塊和銅塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，重復(fù)步驟①②，可以算出它們?cè)谒�中受到的浮力F_浮2、F_浮3．
（3）比較F_浮1、F_浮2、F_浮3的大小，如果它們相等，則浮力與物體的重力無(wú)關(guān)；若不相等，則浮力與物體的重力有關(guān)．
分析：（1）浮力的大小可能與物體浸入液體中的體積有關(guān)、可能與液體的密度有關(guān)、可能與物體的重力大小有關(guān)，實(shí)驗(yàn)探究時(shí)必須采用控制變量法，即研究與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，控制其它因素一定．
（2）根據(jù)稱(chēng)重法可知，物體所受浮力的大小等于物體本身的重力減掉浸入液體時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)．
點(diǎn)評(píng)：本題利用了控制變量法解題：就是在研究和解決問(wèn)題的過(guò)程中，對(duì)影響事物變化規(guī)律的因素和條件加以人為控制，只改變某個(gè)變量的大小，而保證其它的變量不變，最終解決所研究的問(wèn)題．