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(kāi)的液體受到的重力”．小剛在學(xué)習(xí)了該原理后思考：物體受到浮力的大小難道只跟物體排開(kāi)液體的重力大小有關(guān)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(guān)．為了驗(yàn)證猜想，他選取了兩塊體積和形狀都相同的實(shí)心銅塊和鐵塊進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)．

（1）如果要驗(yàn)證物體所受的浮力大小是否與物體的密度有關(guān)，小剛應(yīng)該選取圖中的______等步驟進(jìn)行對(duì)比．小剛已經(jīng)知道銅的密度大于鐵的密度，那么根據(jù)他所選擇的幾個(gè)圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)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(guān)”或“無(wú)關(guān)”）．
（2）小剛根據(jù)圖中B、C、D三步進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)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(guān)的結(jié)論．你認(rèn)為小剛的結(jié)論是______的（選填“正確”、“錯(cuò)誤”），原因是：______．

Answer 1

【答案】分析：本題目就是考查學(xué)生對(duì)影響浮力大小因素的掌握，關(guān)鍵是學(xué)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(guān)系．第二問(wèn)中，觀察物體所受浮力大小與物體密度的關(guān)系時(shí)，一定要控制變量，保證其他條件不變．
解答：解：（1）、要驗(yàn)證物體所受的浮力大小是否與物體的密度有關(guān)，就必須控制除密度以外其他物理量相同，要算出最后的數(shù)據(jù)就得前后對(duì)比，所以我們選擇A、B、D、E這幾組來(lái)驗(yàn)證，
由稱重法得，F(xiàn)_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(shuō)明浮力大小與物體密度無(wú)關(guān)．
（2）、而在B、C、D三步的對(duì)比分析中，小剛得出的結(jié)論是不對(duì)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(guān)系，就必須控制其他物理量不變，而在題意中，排開(kāi)液體體積與物體的深度在物體浸沒(méi)于水中之前均在變化，所以不能得出結(jié)論．
故答案為：（1）．A、B、D、E；等于；無(wú)關(guān)；
（2）錯(cuò)誤；關(guān)鍵是沒(méi)有控制變量，必須在排開(kāi)液體體積相同的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
點(diǎn)評(píng)：本題目考查了學(xué)生對(duì)浮力的掌握程度，并且考查學(xué)生能否靈活應(yīng)用控制變量法．