Question

阿基米德原理告訴我們：“浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體受到的重力”．小剛在學習了該原理后思考：物體受到浮力的大小難道只跟物體排開液體的重力大小有關嗎？于是他猜想：物體受到的浮力大小可能還跟物體的密度和浸入液體中的深度有關．為了驗證猜想，他選取了兩塊體積和形狀都相同的實心銅塊和鐵塊進行了如圖所示的實驗．

（1）如果要驗證物體所受的浮力大小是否與物體的密度有關，小剛應該選取圖中的______等步驟進行對比．小剛已經知道銅的密度大于鐵的密度，那么根據他所選擇的幾個圖中彈簧測力計的示數可以知道銅塊所受到的浮力______（選填“大于”、“等于”或“小于”）鐵塊所受到的浮力．由此得出物體所受的浮力大小與物體的密度______（選填“有關”或“無關”）．
（2）小剛根據圖中B、C、D三步進行對比分析，發現隨著物體浸入液體中深度的增加，物體所受到的浮力在變大，于是他就得出了物體所受浮力的大小跟浸入液體中的深度有關的結論．你認為小剛的結論是______的（選填“正確”、“錯誤”），原因是：______．

Answer 1

【答案】分析：本題目就是考查學生對影響浮力大小因素的掌握，關鍵是學生要利用稱重法分別求出鐵塊與銅塊所受浮力的大小，然后判斷浮力的大小與物體密度的關系．第二問中，觀察物體所受浮力大小與物體密度的關系時，一定要控制變量，保證其他條件不變．
解答：解：（1）、要驗證物體所受的浮力大小是否與物體的密度有關，就必須控制除密度以外其他物理量相同，要算出最后的數據就得前后對比，所以我們選擇A、B、D、E這幾組來驗證，
由稱重法得，F_浮鐵=G₁-F₁=4.0N-3.5N=0.5N，
F_浮銅=G-F₂=4.4N-3.9N=0.5N；
得出浮力相同，說明浮力大小與物體密度無關．
（2）、而在B、C、D三步的對比分析中，小剛得出的結論是不對的，我們要看物體所受浮力的大小跟浸入液體中的深度的關系，就必須控制其他物理量不變，而在題意中，排開液體體積與物體的深度在物體浸沒于水中之前均在變化，所以不能得出結論．
故答案為：（1）．A、B、D、E；等于；無關；
（2）錯誤；關鍵是沒有控制變量，必須在排開液體體積相同的情況下進行實驗．
點評：本題目考查了學生對浮力的掌握程度，并且考查學生能否靈活應用控制變量法．