Question

14．在學習了浮力的有關知識后，甲、乙兩同學對“物體的上浮或下沉與哪些因素有關”進行了探究．他們各自將一根新鮮蘿卜浸沒在水中，松手后，發現蘿卜要上浮直至漂浮在水面上（如圖A所示）．為了使漂浮的蘿卜沉下去，兩同學分別進行了實驗：

甲：將一根鐵釘全部插入蘿卜中（如圖B所示），將蘿卜浸沒水中松手，發現蘿卜沉入水底．
乙：也用同樣的鐵釘，但只將其一半插入蘿卜中（如圖C所示），將蘿卜浸沒水中松手，發現蘿卜也沉入水底．
請回答下列問題：
（1）從物體受力的角度看，他們在蘿卜中插入鐵釘是為了改變重力的大小．
（2）結合兩位同學的實驗目的、過程及現象，可以得出的結論是：在浮力一定的條件下，物體的上浮或下沉與物體的重力有關．
（3）雖然兩同學的實驗結果基本一致，但老師認為甲同學的方法更科學．你認為老師這樣評價的主要理由是甲同學將鐵釘全部插入蘿卜中，在改變重力時控制浮力保持不變．

Answer 1

分析 （1）根據重力的大小進行分析，改變重力大小，可以改變物體在液體中的狀態；
（2）用控制變量法進行分析，即使物體受到的浮力相同，改變自身的重力，觀察物體上浮下沉情況；
（3）根據控制變量法進行分析，即影響浮力的因素，液體的密度和排開液體的體積是否得到了控制．

解答 解：（1）所受浮力不變，在蘿卜中插入鐵釘，改變了蘿卜的重力，從而改變了物體在液體中的狀態；
（2）用控制變量法進行分析，即在浮力一定的條件下，改變自身的重力，觀察物體上浮下沉情況，由此可得出結論：物體的上浮或下沉與物體的重力有關；
（3）用控制變量法進行分析，因為甲同學將鐵釘全部插入蘿卜中，在改變重力時控制浮力保持不變，所以甲同學的方法更科學．
故答案為：（1）重力；
（2）在浮力一定的條件下，物體的上浮或下沉與物體的重力有關；
（3）甲同學將鐵釘全部插入蘿卜中，在改變重力時控制浮力保持不變．

點評 此題利用蘿卜的沉浮，探究物體的浮沉條件，會用控制變量法分析問題，知道物體上浮和下沉的本質原因．