Question

19．小明在生活中發現木塊總浮在水面，鐵塊卻沉入水底，他提出了兩個問題：
問題1：浸入水中的鐵塊是否受到浮力？
問題2：浮力大小與哪些因素有關？
為此他做了進一步的猜想，設計并完成了如圖所示實驗．
  
（1）c圖中彈簧測力計示數小于a圖中彈簧測力計示數，說明浸入水中的鐵塊受到 （選填“受到”或“不受到”）浮力；
（2）為了探究浮力大小與排開液體體積的關系，應該比較b （選填字母）和c兩圖實驗；比較d、e兩圖實驗，是為了探究浮力大小與液體密度 的關系；
（3）有同學認為鐵塊浸沒在水中時所受浮力大小與深度有關，為此做需要比較c、d（選填字母）兩次實驗，根據我們所學知識可知，這一說法是錯誤的．（選填“正確”或“錯誤”）
（4）在這個探究過程中使用了物理學中比較常見的研究方法是控制變量法．

Answer 1

分析 （1）物體體受到液體的浮力就是液體對它向上托的力，會導致在液體中用彈簧測力計測重力時示數減小，減小的示數就是受到的浮力大小；
（2）探究鐵塊所受浮力大小與排開水的體積大小是否有關，應該控制液體的密度不變，改變排開液體的體積，比較彈簧測力計示數的大小就可以得出結論．
（3）探究鐵塊浸沒在水中時所受浮力大小與深度是否有關，應該控制液體的密度和物體排開液體的體積這兩個因素相同，改變物體在液體中浸沒的深度，比較彈簧測力計示數的大小就可以得出結論．
（4）控制變量法是控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物影響，這種方法常常應用于物理學中多因素（多變量）的問題

解答 解：（1）根據浮力的概念，物體浸入液體后，測力計示數變小，則說明物體受到浮力；
（2）做實驗b和c，液體種類不變，只改變了浸入的體積，導致測力計示數變化，是為了探究鐵塊所受浮力大小與排開水的體積大小是否有關；
比較d、e兩圖實驗，鐵塊均完全浸沒，只是改變了液體的種類，導致測力計示數變化，即浮力變化，是為了探究浮力大小與液體密度的關系．
（3）探究鐵塊浸沒在水中時所受浮力大小與深度是否有關時，控制液體的密度和物體排開液體的體積這兩個因素相同，物體在液體中浸沒的深度，符合這個條件的是c、d兩圖；根據c、d兩圖實驗可知，鐵塊浸沒在水中時所受浮力大小與深度無關，故該同學說法錯誤．
（4）在這個探究過程中使用了物理學中比較常見的研究方法是控制變量法．
故答案為：（1）受到；（2）b；液體密度；（3）c、d；錯誤；（4）控制變量法．

點評 此題考查了浮力的概念、浮力的測量方法、設計實驗、分析實驗現象等方面；在分析現象時要注意控制變量的體現；設計實驗時，注意語言的嚴謹性和科學性．