Question

11．“遠征號”核潛水艇依靠核能提供的動力航行，它可以在海水中潛行，也可以在海面上航行．對此，小紅對潛水艇的浮力大小作了如下猜想：
A．浮力的大小可能與潛水艇排開液體的體積有關(guān)；
B．浮力的大小可能與潛水艇浸在液體里的深度有關(guān)；
C．浮力的大小可能與不同海域的海水密度有關(guān)；
D．浮力的大小可能與潛水艇的形狀有關(guān)；
接著，小紅利用彈簧測力計、燒杯、橡皮泥A、細線、水、鹽水進行了如圖所示的模擬實驗，請你根據(jù)小紅的模擬實驗進行分析：
（1）你可以選用序號為②③或⑦⑧的兩次實驗得出浮力大小與物體排開液體體積的關(guān)系．
得出的實驗結(jié)論是：物體排開液體的密度相同時，排開液體的體積越大受到的浮力越大．
（2）小紅選用了序號為④和⑧的兩次實驗來探究浮力大小與物體形狀的關(guān)系，你認為她的做法不正確（選填“正確”或“不正確”），原因是她只關(guān)注了改變物體的形狀；的改變，而忽視了物體排開液體體積對浮力大小的影響．
（3）小紅在設(shè)計本實驗時，采用的研究方法是A．
A．控制變量法　  B．轉(zhuǎn)換法　  C．建立物理模型法    D．等效替代法
（4）圖⑤中A物體受到的浮力為1.2N．圖⑥中A物體受到的浮力為1.2N．

Answer 1

分析 （1）利用稱重法即可求出物體A受到的浮力大小，然后根據(jù)浮力的變化，利用控制變量法判斷可以探究的問題；
（2）選用了序號為④和⑧的兩次實驗來探究浮力大小與物體形狀的關(guān)系，根據(jù)控制變量法知道應(yīng)只改變物體形狀，其它的因素不變．
（3）采用的研究方法是控制變量法；
（4）物體A受到的浮力的大小根據(jù)彈簧測力計的示數(shù)利用稱重法即可求出．

解答 解：（1）當(dāng)選用實驗②③或⑦⑧時，液體相同時，物體排開液體的體積越大彈簧測力計的示數(shù)越小，根據(jù)稱重法可知物體受到的浮力越小，故可得結(jié)論物體排開液體的密度相同時，排開液體的體積越大受到的浮力越大；
當(dāng)選用實驗③④或⑤⑥時，物體排開液體的體積和液體的密度相同時，浸沒的深度不同時，彈簧測力計的示數(shù)不變，根據(jù)稱重法可知物體受到的浮力不變，故可得結(jié)論物體受到的浮力與浸沒的深度無關(guān)；
當(dāng)選用實驗④⑤時，物體排開液體的體積相同時，液體的密度不同，彈簧測力計的示數(shù)不同，根據(jù)稱重法可知受到的浮力不同，故可得結(jié)論，物體排開液體的體積相同時，液體的密度越大物體受到的浮力越大；
（2）小紅選用了序號為④和⑧的兩次實驗來探究浮力大小與物體形狀的關(guān)系時，她只關(guān)注了改變物體的形狀，而忽視了控制物體排開液體體積對浮力大小的影響，故得出的實驗結(jié)論是錯誤的；
（3）小紅在設(shè)計本實驗時，采用的研究方法是控制變量法；
（4）圖⑤中A物體受到的浮力：F_浮=G-F′=4.0N-2.8N=1.2N；
圖⑥中金屬塊與容器的底部接觸，受到的浮力不能用稱重法測量；但⑤⑥中金屬塊排開鹽水的體積和鹽水的密度不變，根據(jù)F_浮=ρgV_排可知，此時金屬塊受到的浮力為1.2N．
故答案為：
（1）②③或⑦⑧；物體排開液體體積；物體排開液體的密度相同時，排開液體的體積越大受到的浮力越大（答案不唯一）；
（2）不正確；改變物體的形狀；物體排開液體體積；
（3）A；
（4）1.2；1.2．

點評 本題考查了探究影響浮力大小因素的實驗，涉及到了浮力的計算，關(guān)鍵是實驗探究和實驗結(jié)論的描述中控制變量法的應(yīng)用，控制變量法是初中物理中最重要的實驗方法之一，學(xué)習(xí)時一定注意掌握和應(yīng)用．