Question

5．在探究影響浮力大小因素的實(shí)驗(yàn)中，
（1）同學(xué)們根據(jù)生活現(xiàn)象提出了下列2種猜想：
現(xiàn)象1：如圖甲所示“死海不死”，人在死海中可以不沉入水底．由此可猜想得出：
猜想1：浮力的大小可能和液體的密度有關(guān)．
現(xiàn)象2：如圖乙所示，將一圓柱體用手向下按入水中，當(dāng)物體沒有完全浸沒前，越深入水中手感受到向上的力越大；當(dāng)物體完全浸沒后，在繼續(xù)向下按時(shí)，手感到向上的力幾乎沒有變化．由此現(xiàn)象猜想得出：
猜想2：浮力的大小可能和物體排開液體的體積因素有關(guān)．
（2）如圖丙所示實(shí)驗(yàn)，此實(shí)驗(yàn)說明猜想2（“1”或“2”）是正確的．當(dāng)物體完全浸沒時(shí)，所受的浮力大小為2N．
（3）小明設(shè)計(jì)將同一石塊分別浸沒在水和鹽水中，是為了驗(yàn)證猜想1（“1”或“2”）．小明的實(shí)驗(yàn)操作如圖丁所示，指出實(shí)驗(yàn)的錯(cuò)誤之處沒有保持物體浸入液體中的體積相同．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：“將一圓柱體用手向下按入水中，當(dāng)物體沒有完全浸沒前，越深入水中手感受到向上的力越大；當(dāng)物體完全浸沒后，在繼續(xù)向下按時(shí)，手感到向上的力幾乎沒有變化．”聯(lián)系到浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)，進(jìn)行猜想．
（2）根據(jù)丙圖中彈簧測力計(jì)的示數(shù)，利用根據(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)彈簧測力計(jì)的示數(shù)分析．
F_浮=G-F_拉求得浮力；
（3）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．

解答 解：（1）將一圓柱體用手向下按入水中，物體沒有完全浸沒前，“當(dāng)物體浸入水中的部分越多時(shí)”（即排開液體的體積越多時(shí)），“手感受到向上的力越大”（浮力越大），當(dāng)物體完全浸沒后（排開液體的體積不變），再繼續(xù)向下按時(shí)，手感到向上的力幾乎沒有變化（浮力不變）．
由此現(xiàn)象猜想得出：浮力的大小可能和物體排開液體的體積這一因素有關(guān)．
（2）由圖丙可知，把一個(gè)柱狀固體掛在彈簧測力計(jì)下，使它浸在液體中的體積逐漸增大，觀察到彈簧測力計(jì)的讀數(shù)逐漸變小，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．
當(dāng)物體完全浸沒時(shí)，所受的浮力F_浮=G-F_拉=8N-6N=2N；
（3）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)，小明設(shè)計(jì)將同一石塊分別浸沒在水和鹽水中，液體種類不同，由此可知，是為了驗(yàn)證猜想1：浮力的大小可能和液體的密度有關(guān)．
而實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，即要保持物體浸入液體中的體積相同，而圖丁中沒有保持物體浸入液體中的體積相同，故實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤．
故答案為：（1）物體排開液體的體積；（2）2；2；（3）1；沒有保持物體浸入液體中的體積相同．

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