Question

在人類登月之前，科學家通過觀測研究，發現月球表面似乎遍布著粉末狀的塵土．于是，設計登月艙時，在每個支腳底部部安裝一個面積較大的底盤．這樣做的目的是什么？
通過實驗探究同學們已經知道，浸入液體中的物體受到的浮力與液體的密度有關，也與物體排開液體的體積有關．但小明同學仍在猜想，物體受到浮力的大小可能還與物體密度的大小有關．請你利用下列器材設計一個實驗對該猜想進行探究．
（1）器材：彈簧測力計、細線、燒杯、適量的水．你認為實驗還需補充哪些器材？
（2）簡述主要的實驗步驟．

Answer 1

分析：（1）由壓強公式p=

F

S

可知，在壓力一定時，增大受力面積，可以減小壓強．
（2）我們已知浮力的大小與液體的密度和物體排開液體的體積都有關系，在探究浮力和物體密度的關系時，我們就要采用控制變量法控制液體密度和物體排開液體的體積這兩個因素一定．

解答：解：設計登月艙時，在每個支腳底部部安裝一個面積較大的底盤目的是：增大與地面的接觸面積，減少壓強，以免陷入塵土里．
（1）要探究浮力的大小與物體密度的關系時，就要控制液體的密度和物體排開液體的體積相同，
因此我們可以用同體積的銅塊和鋁塊讓它們分別浸沒在同種液體中；
（2）實驗步驟：
①用細線分別系好銅塊和鋁塊，然后分別掛在彈簧測力計上，測出重G₁和G₂；
②將銅塊和鋁塊分別浸沒在水中時，讀出彈簧測力計的示數F₁和F₂；
③再計算出F_1浮=G-F₁和F_2浮=G₂-F₂，比較F_1浮和F_2浮的大小，即可驗證物體受到浮力的大小與物體密度的關系．
故答案為：增大與地面的接觸面積，減少壓強，以免陷入塵土里；
（1）等體積的銅塊和鋁塊；
（2）實驗步驟：
①用細線分別系好銅塊和鋁塊，然后分別掛在彈簧測力計上，測出重G₁和G₂；
②將銅塊和鋁塊分別浸沒在水中時，讀出彈簧測力計的示數F₁和F₂；
③再計算出F_1浮=G-F₁和F_2浮=G₂-F₂，比較F_1浮和F_2浮的大小，即可驗證物體受到浮力的大小與物體密度的關系．

點評：本題考查了減小壓強的方法和探究物體受到浮力的大小與物體密度的關系實驗的設計，利用好控制變量法是關鍵．