Question

有些愛思考的同學提出，浸在液體中的物體所受到的浮力的大小，除出除了與液體密度和被物體排開的液體體積兩個因素有關外，浮力的大小是否還與物體的形狀有關呢？針對這個問題，若提供下列器材由你選擇，你將選擇哪些器材、怎樣進行探究？
供選擇的器材有：彈簧測力計，三個形狀不同的小石塊，橡皮泥，燒杯、細線和水．
（1）你選擇的器材是：________．
（2）你的探究方案（或實驗步驟）是：________
（3）你如何根據探究過程中觀察到的現象或獲得的數據得出結論：________．

Answer 1

解：在設計此實驗要滲透“控制變量法”思想；要在確保“液體密度”和“被物體排開的液體體積（物體體積）”兩個因素不變，只改變物體的形狀；另外，利用平衡力法測量物體的浮力，
即F_浮=G-F_拉，先測重力，再測其在水中的拉力；在物品的選擇上，要選擇能沉在水中的易改變形狀的橡皮泥．
故答案為：
（1）彈簧測力計、橡皮泥、燒杯、細線和水；
（2）用細線將橡皮泥系在彈簧測力計下，測出橡皮泥在空氣中的重G；
將橡皮泥浸沒水中，測出橡皮泥在水中的重F₁；
改變橡皮泥的形狀，測出橡皮泥浸沒在水中的重F₂；
再次改變橡皮泥的形狀，測出橡皮泥浸沒在水中的重F₃；
（3）若F₁=F₂=F₃，則說明浮力的大小與物體的形狀無關；反之，則有關．
（或：分別求出橡皮泥受到的浮力F_浮1=G-F₁，F_浮2=G-F₂，F_浮3=G-F₃，比較三個浮力的大小，若相同，則說明浮力的大小與物體的形狀無關；反之，則有關．）
分析：思考時，控制“液體密度”和“被物體排開的液體體積（物體體積）”兩個因素不變，只改變物體的形狀；另外，要使用正確的方法測量物體的浮力．
點評：此題考查了測浮力的方法、用控制變量法設計實驗、對結論的描述等；設計實驗時，步驟的描述語言要嚴謹，體現科學的物理實驗研究方法；在結論的描述，要從兩個角度論述，即與形狀有關或是無關．