Question

7．阿基米德原理告訴我們：“浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體受到的重力”．小明在學習了該原理后思考：物體受到浮力的大小難道只跟物體排開液體的重力大小有關嗎？于是他猜想：物體受到的浮力大小可能還跟物體的密度和浸入液體中的深度有關．為了驗證猜想，他選取了兩塊實心的且體積和形狀都相同的銅塊和鐵塊進行了如圖的實驗．

（1）如果要驗證物體所受的浮力大小是否與物體的密度有關，小明應該選取圖中的A、B、D和E（選填“C”或“E”）四個步驟進行對比．小明已經(jīng)知道銅的密度大于鐵的密度，那么根據(jù)他所選擇的幾個圖中彈簧測力計的示數(shù)可以知道銅塊所受到的浮力等于（選填“大于”、“等于”或“小于”）鐵塊所受到的浮力．由此得出物體所受的浮力大小與物體的密度無關（選填“有關”或“無關”）．
（2）小明根據(jù)圖中B、C、D三步進行對比分析，發(fā)現(xiàn)隨著物體浸入液體中深度的增加，物體所受到的浮力在變大，于是他就得出了物體所受浮力的大小跟浸入液體中的深度有關的結論．你認為小明的結論是錯誤的（選填“正確”或“錯誤”），原因是：沒有控制物體排開液體的體積不變．

Answer 1

分析 （1）要驗證物體所受的浮力大小是否與物體的密度有關，要控制液體密度，物體的體積相同，由彈簧測力計示數(shù)不同，據(jù)此得到探究問題和實驗結論；
（2）要探究浮力大小與物體浸入深度的關系，需要保持液體密度和物體排開液體體積相同，比較彈簧測力計示數(shù)是否相同．

解答 解：（1）由A圖可知，彈簧測力計的分度值為0.2N，則銅塊的重G=4.4N，由B圖可知，彈簧測力計的分度值為0.2N，則鐵塊的重G=4N，
由圖E可知，銅塊浸沒在水中時彈簧測力計的示數(shù)F′=3.9N，由圖D可知，鐵塊浸沒在水中時彈簧測力計的示數(shù)F=3.5N，
則此時銅塊受到的浮力F_浮=G-F′=4.4N-3.9N=0.5N，鐵塊受到的浮力F′_浮=G-F=4.0N-3.5N=0.5N，所受浮力大小相等，與物體本身密度無關；
（2）要驗證浮力的大小跟液體深度的關系，由控制變量法可知，應控制液體的密度、排開液體的體積不變，根據(jù)圖B、C、D三步可知，小明沒有控制物體排開液體的體積不變，故是錯誤的．
故答案為：（1）E、等于、無關；（2）錯誤、沒有控制物體排開液體的體積不變．

點評 本題主要考查物體所受的浮力大小跟物體的密度和浸入液體中的深度有關，解答的關鍵是要利用好稱重法和控制變量法．