Question

3．在探究“影響浮力大小的因素”這一實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們提出了下列4種猜想：
猜想1：的與液體密度有關(guān)．
2的與物體浸入液體體積有關(guān)．
猜想3：的與物體的形狀有關(guān)．
猜想4：的與物體所受的重力有關(guān)．
（1）如圖甲所示，王宇同學(xué)把一個(gè)柱狀固體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，并使它浸入液體中的體積逐漸增大．這時(shí)，他觀察到彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸減小，則此實(shí)驗(yàn)說明猜想2是成立的．
（2）如圖乙所示，王宇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是否成立．在實(shí)驗(yàn)中，他觀察到石塊浸沒在鹽水中并保持靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)比石塊在水中時(shí)的小，這說明石塊在鹽水中所受的浮力比在水中所受的浮力大．（選填“大”或“小”）．
（3）為了驗(yàn)證猜想3是否成立，王宇將同一橡皮泥捏成不同的形狀并先后放入水中后，它觀察到有時(shí)橡皮泥會(huì)漂浮在水面上，有時(shí)卻又會(huì)沉入水中．由此他得出結(jié)論：浮力的大小與物體的形狀有關(guān)．請(qǐng)你指出他實(shí)驗(yàn)方法的錯(cuò)誤：沒有控制橡皮泥浸入液體的體積相同．
（4）為了驗(yàn)證猜想4是否成立，王宇應(yīng)將所受重力不同而體積相同（選填“所受重力相同而體積不同”或“所受重力不同而體積相同”）的鐵塊和鋁塊浸沒在水中并進(jìn)行觀察．

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，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_浮力=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F_浮力浮力越大，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、液體的密度相同而物體的重力不同，小明將重力不同而體積相同的鐵塊和鋁塊浸沒在水中，進(jìn)行觀察．
故答案為：（1）2；（2）1；大；（3）沒有控制橡皮泥浸入液體的體積相同；（4）所受重力不同而體積相同．

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