Question

“遠征號”潛水艇在我國釣魚島執行任務時既能下沉又能上浮，俊析物理興趣小組的同學對此問題進行了以下探究。

【提出問題】“遠征號”潛水艇在執行任務時是如何實現上浮和下沉的呢？

【進行猜想】物體的浮沉取決于物體的重力與浮力的大小

【實驗器材】一個小玻璃空藥瓶、干抹布、橡皮筋、細線、燒杯、水、刻度尺、薄膜塑料袋、餐巾紙

【進行實驗】

(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，用刻度尺且出此時橡皮筋的長度為L2；此時L1>L2，說明浮力____重力(選填“>”、“<”或“=”)，物體會下沉。

(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，用刻度尺量出此時橡皮筋的長度為L3，此時應通過比較_____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，重復上面的實臉，進行多次實驗。

【實驗結論】如圖乙所示的潛水艇結構模型和實驗所用的小藥瓶實現浮沉的共同之處，都是靠改變______ 來實現浮沉的。“遠征號”潛水艇在執行任務時就是依據此原理實現上浮和下沉。

 

 

Answer 1

（2）< （3）L2 （4）不變 【實驗結論】自身重力

【解析】

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排水量是相同的，所以此時應通過比較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，根據阿基米德原理可知，浮力的大小不變；

【實驗結論】綜合（2）（3）可知，潛水艇結構模型和實驗所用的小藥瓶實現浮沉的共同之處，都是靠改變物體自身重力來實現浮沉的。

考點： 探究物體的浮沉條件 阿基米德原理