Question

11．同學們在探究“浮力的大小與哪些因素有關”的實驗時，提出如下猜想：
猜想一：浮力的大小可能與物體的重力有關；
猜想二：浮力的大小可能與液體的密度有關；
猜想三：浮力的大小可能與物體浸在液體的體積有關．
老師提供可選擇的器材有：一個彈簧測力計，三個重力分別為1N、2N、3N的鐵塊，一個量筒、水、酒精、鹽水和細線若干．（以上器材均滿足實驗需求）請你幫同學們完成下列任務：
（1）寫出探究“猜想一”的實驗方案；
（2）設計出探究“猜想二”的記錄數(shù)據(jù)表格．

Answer 1

分析 （1）浮力的大小可能與物體浸入液體中的體積有關、可能與液體的密度有關、可能與物體的重力大小有關，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系時，控制其它因素一定．
（2）根據(jù)稱重法可知，物體所受浮力的大小等于物體本身的重力減掉浸入液體時彈簧測力計的示數(shù)．
（3）根據(jù)測量的物理量，設計出記錄數(shù)據(jù)的表格．

解答 解：
（1）猜想一：浮力的大小可能與物體的重力有關；
器材：彈簧測力計、三個重力分別為1N、2N、3N的鐵塊、量筒、水、細線；
實驗方案：
A、在量筒中倒入適量水；
B、將重力為G₁=1N的小鐵塊全部浸入水中，記下水面的位置，讀出測力計的示數(shù)是F₁，根據(jù)F_浮1=G₁-F₁算出鐵塊在水中受到的浮力；
C、將重力為G₂=2N的小鐵塊浸入水中一部分，使水面達到上次水面的位置，讀出測力計的示數(shù)是F₂，根據(jù)F_浮2=G₂-F₂算出鐵塊在水中受到的浮力；
D、將重力為G₃=3N的小鐵塊浸入水中一部分，使水面達到第一次水面的位置，讀出測力計的示數(shù)是F₃，根據(jù)F_浮3=G₃-F₃算出鐵塊在水中受到的浮力；
E、比較F_浮1、F_浮2、F_浮3的大小，如果它們相等，則浮力與物體的重力無關；若不相等，則浮力與物體的重力有關．
（2）猜想二：浮力的大小與液體的密度有關；
器材：彈簧測力計、小金屬塊、燒杯、水、酒精、細線；
實驗方案：A、用細線系住小金屬塊 彈簧測力計下，讀出彈簧測力計的示數(shù)是G；
B、將測力計下的小金屬塊完全浸入水中，讀出測力計的示數(shù)是F₁；
C、將測力計下的小金屬塊完全浸入酒精中，讀出測力計示數(shù)為F₂；
D、比較F₁、F₂的大小，分析得出物體所受浮力的大小是否與液體密度有關．
記錄實驗數(shù)據(jù)的表格：

實驗次數(shù)	液體的密度ρ/kg/m3	物體的重力G/N	測力計的示數(shù)F/N	浮力F浮/N

點評 本題利用了控制變量法解題：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．