Question

5．在探究影響浮力大小因素的實驗中，
（1）同學們根據生活現象提出了下列2種猜想：
現象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．
現象2：如圖乙所示，將一圓柱體用手向下按入水中，當物體沒有完全浸沒前，越深入水中手感受到向上的力越大；當物體完全浸沒后，在繼續向下按時，手感到向上的力幾乎沒有變化．由此現象猜想得出：
猜想2：浮力的大小可能和物體排開液體的體積因素有關．
（2）如圖丙所示實驗，此實驗說明猜想2（“1”或“2”）是正確的．當物體完全浸沒時，所受的浮力大小為2N．
（3）小明設計將同一石塊分別浸沒在水和鹽水中，是為了驗證猜想1（“1”或“2”）．小明的實驗操作如圖丁所示，指出實驗的錯誤之處沒有保持物體浸入液體中的體積相同．

Answer 1

分析 （1）實驗現象：“將一圓柱體用手向下按入水中，當物體沒有完全浸沒前，越深入水中手感受到向上的力越大；當物體完全浸沒后，在繼續向下按時，手感到向上的力幾乎沒有變化．”聯系到浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積有關，進行猜想．
（2）根據丙圖中彈簧測力計的示數，利用根據稱重法可知，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彈簧測力計的示數分析．
F_浮=G-F_拉求得浮力；
（3）實驗探究時必須采用控制變量法，即研究與其中一個因素的關系時，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，“當物體浸入水中的部分越多時”（即排開液體的體積越多時），“手感受到向上的力越大”（浮力越大），當物體完全浸沒后（排開液體的體積不變），再繼續向下按時，手感到向上的力幾乎沒有變化（浮力不變）．
由此現象猜想得出：浮力的大小可能和物體排開液體的體積這一因素有關．
（2）由圖丙可知，把一個柱狀固體掛在彈簧測力計下，使它浸在液體中的體積逐漸增大，觀察到彈簧測力計的讀數逐漸變小，固體受到的浮力逐漸增大，此實驗說明：物體受到的浮力與物體排開液體的體積有關，此實驗說明了猜想2是正確的．
當物體完全浸沒時，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、可能與液體的密度有關、可能與物體的重力大小有關，小明設計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，是為了驗證猜想1：浮力的大小可能和液體的密度有關．
而實驗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，故實驗錯誤．
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．

點評 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，對影響事物變化規律的因素和條件加以人為控制，只改變某個變量的大小，而保證其它的變量不變，最終解決所研究的問題