Question

3．在探究影響浮力大小因素的實驗中，同學(xué)們提出了下列4種猜想：
猜想1：浮力大小與液體密度有關(guān)．
猜想2：浮力大小與物體浸入液體的體積有關(guān)．
猜想3：浮力大小與物體所受的重力有關(guān)．
猜想4：浮力大小與物體的形狀有關(guān)．
（1）如圖甲所示，小明把一個柱狀固體掛在彈簧測力計下，使它浸在液體中的體積逐漸增大，觀察到彈簧測力計的讀數(shù)逐漸減小．此實驗說明猜想2是正確的．
（2）如圖乙所示，小明將同一石塊分別浸沒在水和鹽水中，此實驗為了驗證猜想1．在實驗中，觀察到石塊浸沒在鹽水中靜止時彈簧測力計的示數(shù)小，則說明石塊在鹽水中受到的浮力大（選填“大”或“小”）．
（3）為了驗證猜想3，小明將體積相同（相同/不同）而重力不同（相同/不同）的鐵塊和鋁塊浸沒在水中，比較所受的浮力大�。�
（4）為了驗證猜想4，小明將同一橡皮泥做成不同形狀，先后放入水中，發(fā)現(xiàn)有的漂浮在水面上，有的下沉．由此得出結(jié)論：浮力的大小與物體的形狀有關(guān)，請指出他的實驗方法的錯誤：沒有控制橡皮泥浸入液體的體積相同．

Answer 1

分析 由稱重法測出浮力大小F_浮力=G-F_示，浮力的大小可能與液體的密度、浸入液體中的體積、物體的重力大小、物體的形狀有關(guān)，實驗探究時必須采用控制變量法，即研究與其中一個因素的關(guān)系時，控制其它因素一定．

解答 解：（1）把一個柱狀固體掛在彈簧測力計下，使它浸在液體中的體積逐漸增大，觀察到彈簧測力計的讀數(shù)逐漸變小，固體受到的浮力逐漸增大，此實驗說明：物體受到的浮力與物體排開液體的體積有關(guān)，此實驗說明了猜想2是正確的．
（2）由圖乙所示實驗可知，將同一塊石頭浸沒在水和鹽水中，石塊排開液體的體積相同而液體密度不同，可以探究浮力與液體密度的關(guān)系，此實驗可以驗證猜想1；
物體浸入液體時受到的浮力：F_浮力=G-F，物體的重力G一定，測力計示數(shù)F越小，物體受到的浮力F_浮力越大，所以，在圖乙所示實驗中，觀察到石塊浸沒在鹽水中靜止時彈簧測力計的示數(shù)小，則說明石塊在鹽水中所受浮力大；
（3）探究浮力大小是否與物體的重力有關(guān)，應(yīng)控制物體排開液體的體積、液體的密度相同而物體的重力不同的鐵塊和鋁塊浸沒在水中，比較所受的浮力大小；
（4）探究浮力與物體形狀是否有關(guān)，應(yīng)控制物體排開液體的體積相同而形狀不同，小明將同一個橡皮泥做成不同的形狀，先后放入水中，發(fā)現(xiàn)有的漂浮在水面上，有的下沉，他在實驗中沒有控制橡皮泥浸入液體的體積相同，因此得出的結(jié)論是錯誤的．
故答案為：（1）2；
（2）1；大；
（3）相同；不同；
（4）沒有控制橡皮泥浸入液體的體積相同．

點評 所謂控制變量法就是在研究和解決問題的過程中，對影響事物變化規(guī)律的因素和條件加以人為控制，只改變某個變量的大小，而保證其它的變量不變，最終解決所研究的問題，控制變量法是物理實驗中最常見的研究問題的方法．