Question

“遠(yuǎn)征號(hào)”潛水艇在我國釣魚島執(zhí)行任務(wù)時(shí)既能下沉又能上浮，俊析物理興趣小組的同學(xué)對此問題進(jìn)行了以下探究。
【提出問題】“遠(yuǎn)征號(hào)”潛水艇在執(zhí)行任務(wù)時(shí)是如何實(shí)現(xiàn)上浮和下沉的呢？
【進(jìn)行猜想】物體的浮沉取決于物體的重力與浮力的大小
【實(shí)驗(yàn)器材】一個(gè)小玻璃空藥瓶、干抹布、橡皮筋、細(xì)線、燒杯、水、刻度尺、薄膜塑料袋、餐巾紙
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
(1)將小玻璃空藥瓶裝入大部份水，旋緊瓶蓋，放入水中，觀察到小瓶下沉，撈出后用用餐巾紙擦干小瓶，用細(xì)線系著掛在橡皮筋下(如圖甲所示)，并用刻度尺量出橡皮筋的長度為L₁；
(2)在薄膜塑料袋內(nèi)放一裝滿水的燒杯，將此瓶浸沒在燒杯中，用薄膜塑料袋收集從燒杯中溢出的水，再將塑料袋及收集的水掛在同一橡皮筋下，用刻度尺且出此時(shí)橡皮筋的長度為L₂；此時(shí)L₁>L₂，說明浮力____重力(選填“>”、“<”或“=”)，物體會(huì)下沉。
(3)倒出小瓶中的水，用餐巾紙擦干小瓶，旋緊瓶蓋，將小瓶浸沒水中放手后，觀察到小瓶上浮，撈出小瓶，用餐巾紙擦干，旋緊瓶蓋:掛在同一橡皮筋下，用刻度尺量出此時(shí)橡皮筋的長度為L₃，此時(shí)應(yīng)通過比較_____和L₃的長短，就能比較物體受到的浮力與重力的大小，于是，知道物體上浮的條件。
(4）在小瓶不斷上浮未露出水面的過程中，它受到的浮力將________(選填“變大”或 “變小”或“不變”)。
(5)改變小瓶中水的多少，重復(fù)上面的實(shí)臉，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】如圖乙所示的潛水艇結(jié)構(gòu)模型和實(shí)驗(yàn)所用的小藥瓶實(shí)現(xiàn)浮沉的共同之處，都是靠改變______ 來實(shí)現(xiàn)浮沉的。“遠(yuǎn)征號(hào)”潛水艇在執(zhí)行任務(wù)時(shí)就是依據(jù)此原理實(shí)現(xiàn)上浮和下沉。

Answer 1

（2）< （3）L₂ （4）不變 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】自身重力

試題分析：（2）橡皮筋受到的力越大，其伸長的長度越長，L₁表示的是重力的大小，L₂表示浮力的大小，若L₁>L₂，則說明重力大于浮力；
（3）由于裝水的瓶和空瓶浸沒時(shí)排水量是相同的，所以此時(shí)應(yīng)通過比較L₂和L₃的長短，就能比較物體受到的浮力與重力的大小；
（4）在物體沒有露出水面前，其排開液體的體積不變，根據(jù)阿基米德原理可知，浮力的大小不變；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】綜合（2）（3）可知，潛水艇結(jié)構(gòu)模型和實(shí)驗(yàn)所用的小藥瓶實(shí)現(xiàn)浮沉的共同之處，都是靠改變物體自身重力來實(shí)現(xiàn)浮沉的。