Question

5．在探究影響浮力大小因素的實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們提出了下列4種猜想：
猜想1：浮力大小與液體密度有關(guān)．
猜想2：浮力大小與物體浸入液體的體積有關(guān)．
猜想3：浮力大小與物體的形狀有關(guān)．
猜想4：浮力大小與物體所受的重力有關(guān)．
（1）如圖1所示，小明把一個(gè)柱狀固體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，使它浸在液體中的體積逐漸增大，觀察到彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)逐漸減�。�此實(shí)驗(yàn)說明猜想2是正確的．
（2）如圖2所示，小明將同一石塊分別浸沒在水和鹽水中，此實(shí)驗(yàn)為了驗(yàn)證猜想1．在實(shí)驗(yàn)中，觀察到石塊浸沒在鹽水中靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)小，則說明石塊在鹽水中受到的浮力大（選填“大”或“小”）．
（3）為了驗(yàn)證猜想3，小明將同一橡皮泥做成不同形狀，先后放入水中，發(fā)現(xiàn)有的漂浮在水面上，有的下沉．由此得出結(jié)論：浮力的大小與物體的形狀有關(guān)，請(qǐng)指出他的實(shí)驗(yàn)方法的錯(cuò)誤：沒有控制橡皮泥浸入水中的體積相同．
（4）為了驗(yàn)證猜想4，小明將重力相同而體積不同的鐵塊和鋁塊浸沒在水中，觀察到所受的浮力大小不相等，由此得出結(jié)論：浮力的大小與物體的重力無關(guān)．請(qǐng)指出他的實(shí)驗(yàn)方法的錯(cuò)誤：沒有控制物體浸入液體的體積相同，沒有改變重力的大�。�

Answer 1

分析 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；根據(jù)稱重法可知，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)．

解答 解：（1）把一個(gè)柱狀固體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，使它浸在液體中的體積逐漸增大，觀察到彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)逐漸變小，根據(jù)稱量法測(cè)浮力可知，固體受到的浮力逐漸增大，此實(shí)驗(yàn)說明：物體受到的浮力與物體排開液體的體積有關(guān)，此實(shí)驗(yàn)說明了猜想2是正確的；
（2）由圖2所示實(shí)驗(yàn)可知，將同一塊石頭浸沒在水和鹽水中，石塊排開液體的體積相同而液體密度不同，可以探究浮力與液體密度的關(guān)系，此實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證猜想1．
物體浸入液體時(shí)受到的浮力：F_浮=G-F，物體的重力G一定，測(cè)力計(jì)示數(shù)F越小，物體受到的浮力F_浮越大；在圖2所示實(shí)驗(yàn)中，觀察到石塊浸沒在鹽水中靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)小，則說明石塊在鹽水中所受浮力大．
（3）探究浮力與物體形狀是否有關(guān)，應(yīng)控制物體排開液體的體積相同、液體密度相同而形狀不同，小明將同一個(gè)橡皮泥做成不同的形狀，先后放入水中，發(fā)現(xiàn)有的漂浮在水面上，有的下沉，他在實(shí)驗(yàn)中沒有控制橡皮泥浸入液體的體積相同，因此得出的結(jié)論是錯(cuò)誤的；
（4）探究浮力大小是否與物體的重力有關(guān)，應(yīng)控制物體排開液體的體積相同、液體的密度相同而物體的重力不同，小明將重力相同而體積不相同的鐵塊和鋁塊浸沒在水中，由于他沒有控制物體浸入液體的體積相同、沒有改變重力的大小，因此他的結(jié)論是錯(cuò)誤的；
故答案為：（1）2；（2）1；大；（3）沒有控制橡皮泥浸入水中的體積相同；（4）沒有控制物體浸入液體的體積相同，沒有改變重力的大小．

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題的過程中，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題．