Question

6．在探究“影響浮力大小的因素”這一問題時，請你根據圖實驗操作，從中選出一些圖，針對某一個因素進行探究，并通過分析彈簧測力計的示數，說明你的探究結果和方法． 
（1）探究浮力大小與排開液體體積（或排開液體的密度）的關系．選用的圖是：②③（或④⑤）（填圖中的序號）．探究的結果是：在排開液體的密度不變時，排開液體的體積越大，物體受到的浮力越大（或在排開液體的體積不變時，排開液體的密度越大，物體受到的浮力越大）．這里運用的科學方法是控制變量法．
（2）小明想探究“物體受到浮力的大小與其形狀是否有關”．他找來薄鐵片、燒杯和水進行實驗．實驗步驟如下：
步驟一將鐵片放入盛水的燒杯中，鐵片下沉至杯底；
步驟二將鐵片彎成“碗狀”再放入水中，它漂浮在水面上．
①通過分析可知，第一次鐵片受到的浮力小于第二次鐵片受到的浮力（選填“大于”、“等于”或“小于”）；
②小明得出：物體受到浮力的大小與其形狀有關．小明得出錯誤結論的原因是：他只關注了鐵片形狀的改變，忽視了鐵片排開水的體積對浮力大小的影響．

Answer 1

分析 （1）影響浮力大小的因素為排開液體的體積和排開液體的密度，研究浮力與其中一個因素的關系時，要控制另一個因素相同，根據稱重法F_浮=G-F_示比較浮力大小，據此分析回答；
（2）①根據物體的浮沉條件，浸沒在液體底部的物體受到的浮力小于物體的重力，漂浮在液面上的物體上受到的浮力等于物體的重力．由物體受到的重力不變，比較兩次受到的浮力大小．
浮力的大小與物體排開液體的體積和液體的密度有關，在小明的實驗中，鐵片兩次的浮沉狀態不同，但鐵片的重力始終不變，我們可以根據浮沉條件判斷其浮力的大小．
②結合影響浮力大小的因素，判斷實驗過程中忽視的因素是什么．

解答 解：（1）探究浮力大小與排開液體體積（或排開液體的密度）的關系時，應控制排開液體的密度（或排開液體的體積）相同；根據圖知，應選用的圖是：②③（或④⑤）；
在②中浮力大小：F_浮2=G-F_示2=4N-3.6N=0.4N，
在③中浮力大小：F_浮3=G-F_示3=4N-3N=1N；
在④中浮力大小：F_浮4=G-F_示4=4N-3N=1N；
在⑤中浮力大小：F_浮5=G-F_示5=4N-2.8N=1.2N；
故探究的結果是：由②③知：在排開液體的密度不變時，排開液體的體積越大，物體受到的浮力越大（或由④⑤）在排開液體的體積不變時，排開液體的密度越大，物體受到的浮力越大．
這里運用的科學方法是控制變量法．
（2）①將鐵片放入盛水的燒杯中，鐵片下沉至杯底，鐵片受到的浮力小于鐵片的重力；
將鐵片彎成“碗狀”再放入水中，它漂浮在水面上，“碗狀”鐵片受到的浮力等于鐵片的重力；
鐵片彎成碗狀，形狀變化，重力不變，所以第一次受到的浮力小于第二次受到的浮力．
②在小明的兩次實驗中，鐵片形狀改變后，直接影響其所受浮力的真正原因，是因為鐵片的排水體積在第二次中增大了，因此，小明的結論是錯誤的．
故答案為：（1）排開液體體積（或排開液體的密度）；②③（或④⑤）；在排開液體的密度不變時，排開液體的體積越大，物體受到的浮力越大（或在排開液體的體積不變時，排開液體的密度越大，物體受到的浮力越大）；控制變量法；
（2）①小于；②鐵片排開水的體積．

點評 本題探究“影響浮力大小的因素，考查稱重法測浮力、控制變量法的運用，分析數據歸納結論的能力．