Question

18．專(zhuān)題三：浮力
回顧實(shí)驗(yàn)和探究：（將下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的空缺部分填寫(xiě)完整）
（1）探究影響浮力大小的因素：

猜想	小雨提出這個(gè)研究問(wèn)題后，想到浮力大小可能與液體密度有關(guān)．
過(guò)程	①同一金屬塊分別浸沒(méi)在水和鹽水中時(shí)，浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)更大，說(shuō)明浮力大小與液體密度有關(guān)． ②將金屬塊慢慢放入水中，得到彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)與物體浸入水中深度的關(guān)系如圖象乙所示，說(shuō)明浮力大小還與物體排開(kāi)液體 的體積有關(guān)．
程序	提出問(wèn)題--猜想--設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)--得出結(jié)論
問(wèn)題談?wù)?/TD>	設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：浮力大小與物體的重力無(wú)關(guān)． 用彈簧測(cè)力計(jì)分別測(cè)出體積相同的鐵塊和鋁塊的重力；將鐵塊和鋁塊分別 浸沒(méi)在水中后，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)．計(jì)算后，發(fā)現(xiàn)鐵塊和鋁塊受到的浮力大小相同．由此證明：浮力大小與物體的重力無(wú)關(guān)．

（2）探究阿基米德原理

實(shí)驗(yàn)步驟	①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出空桶所受的重力G1 ②把小鐵塊浸入盛滿(mǎn)水的溢水杯中，并用小桶收集小鐵塊所排開(kāi)的水；同時(shí)讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F，算出物體所受浮力F浮 ③用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小鐵塊所受的重力G ④測(cè)出桶和被排開(kāi)的水所受的總重力G2，計(jì)算被排開(kāi)的水所受的重力G排=G2-G1 請(qǐng)將步驟中空格填好，并將步驟正確排序?yàn)椋?br />③②①④
結(jié)論	浸在液體中的物體，受到的浮力大小等于它所排開(kāi)液體的重力
問(wèn)題討論	如果按照上述實(shí)驗(yàn)步驟的順序進(jìn)項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，如圖所示，則測(cè)出的浮力數(shù)值會(huì)偏小

Answer 1

分析 （1）①物體浸沒(méi)在液體中，物體重力與彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)之差是物體受到的浮力，據(jù)此進(jìn)行分析；
②物體受到的浮力與液體的密度和物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)，據(jù)此進(jìn)行分析；
③物理學(xué)的探究過(guò)程包括：提出問(wèn)題，猜想與假設(shè)，形成假說(shuō)，實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，得出結(jié)論，評(píng)估交流；
④根據(jù)稱(chēng)重法可知，物體所受浮力的大小等于物體本身的重力與物體浸入液體時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)之差，據(jù)此控制變量法進(jìn)行分析；
（2）①物體所受浮力等于在空氣中的測(cè)力計(jì)示數(shù)減去在水中時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)，還等于它排開(kāi)液體所受的重力；測(cè)量時(shí)應(yīng)先測(cè)出物體的重力，再測(cè)出物體在水中時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)，求出浮力，再測(cè)出排開(kāi)水的重力，比較數(shù)據(jù)得出結(jié)論；
②阿基米德原理的內(nèi)容是：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開(kāi)液體的重力；
③實(shí)驗(yàn)時(shí)，若先測(cè)物體受到的浮力，如何測(cè)量物體的重力，由于物體上有水，使得所測(cè)物體的重力偏大，根據(jù)F_浮=G-F可知，可造成所得到的浮力偏�。�

解答 解：
（1）過(guò)程：①根據(jù)稱(chēng)重法可知，物體受到的浮力F_浮=G-F可知；將同一金屬塊分別浸沒(méi)在水和鹽水中時(shí)，物體浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)更大，由此可知，浮力的大小與液體的密度有關(guān)；
②將金屬塊慢慢放入水中，物體浸入水中的體積逐漸增大，即物體排開(kāi)水的體積逐漸增大，根據(jù)圖乙可知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小，說(shuō)明浮力增大，因此可知，浮力大小還與物體排開(kāi)的液體體積有關(guān)；
程序：物理學(xué)的探究過(guò)程為：提出問(wèn)題，猜想與假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論，評(píng)估交流；
問(wèn)題談?wù)摚禾骄扛×Υ笮∈欠衽c物體的重力有關(guān)，應(yīng)控制物體排開(kāi)液體的體積、液體的密度相同而物體的重力不同，應(yīng)將體積相同而重力不相同的鐵塊和鋁塊浸沒(méi)在水中，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，然后計(jì)算浮力，發(fā)現(xiàn)鐵塊和鋁塊受到的浮力大小相同，由此證明：浮力大小與物體的重力無(wú)關(guān)；
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：④測(cè)出桶和被排開(kāi)的水所受的總重力G₂，計(jì)算被排開(kāi)的水所受的重力G_排=G₂-G₁； 物體所受浮力等于在空氣中的測(cè)力計(jì)示數(shù)減去在水中時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)，即F_浮=G-F；
做實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出物體重力，再把物體放入水中讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)，最后測(cè)出排開(kāi)水的重力，進(jìn)行比較即可得結(jié)論F_浮=G_排，所以實(shí)驗(yàn)步驟正確的排序③②①④；
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：浸在液體的物體所受的浮力，大小等于排開(kāi)液體受到的重力，這就是阿基米德原理；其數(shù)學(xué)表達(dá)式是F_浮=G_排；
問(wèn)題討論：做實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出物體重力，再把物體放入水中讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)，最后測(cè)出排開(kāi)水的重力；若先測(cè)物體受到的浮力，如何測(cè)量物體的重力，由于物體上有水，使得所測(cè)物體的重力偏大，根據(jù)F_浮=G-F可知，可造成所得到的浮力偏�。�
故答案為：（1）①水；液體密度；②物體排開(kāi)液體；設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；體積；浸沒(méi)；（2）④G₂-G₁；③②①④；重力；�。�

點(diǎn)評(píng) 在“探究浮力的大小”實(shí)驗(yàn)中，用“稱(chēng)量法”測(cè)出物體受到的浮力，即F_浮=G-F_拉；用兩次稱(chēng)重測(cè)出物體在液體中排開(kāi)液體的重力，進(jìn)行比較得出：物體在液體中受到的浮力，大小等于它排開(kāi)的液體的重力．