Question

9．同學(xué)們?cè)谔骄俊坝绊懜×Υ笮〉囊蛩亍睍r(shí)，進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)．
（1）器材如圖乙，質(zhì)地均勻的長(zhǎng)方體物塊帶有標(biāo)記線A、B（ρ_物＞ρ_水）．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)小東得出了“浮力大小與物體排開(kāi)液體的體積”的定性結(jié)論，請(qǐng)你寫出他得出結(jié)論的分析過(guò)程．
（2）小紅對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了進(jìn)一步的分析，得出“物體浸沒(méi)前，浮力的大小與物體浸在液體的深度也有關(guān)系”的結(jié)論．你認(rèn)為這個(gè)結(jié)論得出的分析過(guò)程是否科學(xué)？請(qǐng)說(shuō)明理由．
（3）小方用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了“小紅的結(jié)論”不正確．他對(duì)長(zhǎng)方體進(jìn)行了改進(jìn)，在長(zhǎng)方體表面標(biāo)上等距離的線，在兩邊中點(diǎn)分別固定了掛鉤a和b，如圖甲所示，請(qǐng)你寫出驗(yàn)證“小紅的結(jié)論”是錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)操作與分析過(guò)程．

Answer 1

分析 （1）將物體放入液體中，使液面分別處在A、B和浸沒(méi)在液體中，記下對(duì)應(yīng)的彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，根據(jù)F_浮=F-F′得出結(jié)論；
（2）浮力大小與物體排開(kāi)液體的體積、排開(kāi)液體的密度大小有關(guān)，故在研究浮力大小與物體浸在水中深度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制物體排開(kāi)水的體積不變才能得出正確的結(jié)論；
（3）在控制物體排開(kāi)液體體積不變的前提下，改變物體浸入液體中的深度，根據(jù)F_浮=G-F，比較兩種情況下的浮力大小，從而說(shuō)明小紅的結(jié)論是錯(cuò)誤的．

解答 解：（1）由圖乙可知，V_排1＜V_排2＜V_排3，根據(jù)F_浮=F-F′，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越�。ㄗ冃。�，浮力越大（變大），即F_浮1＜F_浮2＜F_浮3，由此得出
“液體密度一時(shí)，物體排開(kāi)液體的體積越大，浮力越大”的定性結(jié)論；
（2）根據(jù)F_浮=ρ_液gV_排知：浮力大小與物體排開(kāi)液體的體積、排開(kāi)液體的密度大小有關(guān)．在密度不變的前提下，研究浮力的大小與物體浸在液體深
度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制物體排開(kāi)液體的體積不變，但小紅沒(méi)有控制物體排開(kāi)液體的體積不變，因此，無(wú)法確定是排開(kāi)液體的體積因素，還是深度因素影響了浮力的大小，所以不科學(xué)；
（3）①實(shí)驗(yàn)過(guò)程：用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出長(zhǎng)方體的重力G，再用彈簧測(cè)力計(jì)分別掛在長(zhǎng)方體a和b點(diǎn)，讓長(zhǎng)方體物塊放平，按圖中標(biāo)記，分別進(jìn)入液體中三分之二（或三分之一）的體積（掛a點(diǎn)浸入水的深度大于掛b點(diǎn)浸入水的深度），記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₁、F₂；
②分析論證：計(jì)算出F_浮1=G-F₁與F_浮2=G-F₂，比較發(fā)現(xiàn)F_浮1=F_浮2，從而說(shuō)明：物體所受浮力大小與物體浸入液體的深度無(wú)關(guān)．

點(diǎn)評(píng) 本題設(shè)計(jì)巧妙，澄清了有關(guān)影響浮力大小常見(jiàn)錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，加深了對(duì)影響浮力大小的因素的正確理解；同時(shí)，考察了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析論證能力、對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)能力、對(duì)結(jié)論的評(píng)估能力和語(yǔ)言表達(dá)能力，引導(dǎo)學(xué)生以科學(xué)的方法、科學(xué)的實(shí)驗(yàn)支持正確的結(jié)論．