Question

10．探究“浮力的大小與液體的密度和物體排開液體的體積是否有關”
【制訂計劃設計實驗】
探究過程可以分為兩個實驗進行：
（1）探究浮力大小與液體的密度是否有關；
（2）探究浮力大小與物體排開液體的體積是否有關．
【進行實驗收集證據】
記錄的實驗數據如表：

實驗次數	液體的密度 ρ/103kg•m-3	排開液體的體積V/cm3	物體的重力 G/N	測力計的示數F/N（在液體中）	浮力 F浮/N
1	0.8	50	0.70	0.30	0.40
2	1.0	50	0.70	0.20	0.50
3	1.2	50	0.70	0.10	0.60
4	1.0	60	0.80	0.20	0.60
5	1.0	70	0.98	①	②

（1）第5次實驗，物體在液體中時彈簧測力計的示數如圖所示，則表格中的①、②兩處的數據應為：①0.28  ②0.70
【分析論證】
（1）分析第1、2、3次實驗的數據，是探究浮力的大小與液體的密度是否有關．
（2）實驗中，兩個分探究實驗共用的一組數據是第2次實驗數據．
（3）根據實驗數據，得出的探究結論是：物體受到浮力的大小與液體的密度和物體排開液體的體積大小有關．
【實驗拓展】
（1）在完成上述探究過程之后，若還想探究浮力大小與物體的形狀是否有關，則除原有器材之外，下述提供的器材中能較好地幫助我們完成實驗的是橡皮泥．（請選“鐵塊”、“橡皮泥”、“木塊”）
（2）在實驗探究的過程中，我們要用到的研究方法有：控制變量法．

Answer 1

分析 【制訂計劃設計實驗】
根據實驗要求，實驗是探究浮力大小與液體的密度和物體排開液體的體積是否有關；
【進行實驗收集證據】
（1）讀取彈簧測力計示數時，先要明確所選擇的量程，讀數時視線與刻度盤垂直；已知物重和受到的拉力，利用F_浮=G-F得出物體受到的浮力；
【分析論證】
（1）要研究浮力大小與密度的關系，必須使物體排開液體的體積相同，液體密度不同；
（2）分別明確探究浮力與液體密度的關系采用的實驗序號和探究浮力與排開液體體積的關系采用的實驗序號，就能確定共用的一組數據；
（3）實驗結論應該在明確實驗目的和對實驗數據進行綜合分析的基礎上得出．
【實驗拓展】
（1）要探究浮力大小與形狀的關系，需保持其它條件相同，形狀不同；
（2）浮力大小與多個因素有關，在探究過程中，應用到控制變量法．

解答 解：
【制訂計劃設計實驗】
根據實驗要求，實驗是探究浮力大小與液體的密度和物體排開液體的體積是否有關；
【進行實驗收集證據】
（1）彈簧測力計的示數為F=0.28N，所以物體受到的浮力為F_浮=G-F=0.98N-0.28N=0.70N；
【分析論證】
（1）比較實驗數據知，在1、2、3組中，物體排開液體的體積相同，液體的密度不同，物體受到的浮力不同．所以此三組探究的是浮力與液體密度的關系；
（2）1、2、3組探究的是浮力與液體密度的關系，2、4、5組探究的是浮力與排開液體體積的關系．所以共用的一組數據是第二組；
（3）實驗的目的是探究“浮力的大小與液體的密度和物體排開液體的體積是否有關”，實驗結論是：物體受到浮力的大小與液體的密度和物體排開液體的體積大小有關．
【實驗拓展】
（1）要探究浮力大小與形狀的關系，需保持其它條件相同，形狀不同，所以應選擇橡皮泥；
（2）浮力大小與多個因素有關，在探究過程中，應用到控制變量法．
故答案為：【制訂計劃設計實驗】（1）液體的密度；
【進行實驗收集證據】（1）①0.28；②0.70；
【分析論證】（1）1、2、3；（2）2；（3）物體受到浮力的大小與液體的密度和物體排開液體的體積大小有關；
【實驗拓展】（1）橡皮泥；（2）控制變量法．

點評 探究物體所受浮力的影響因素，采用的是控制變量法：研究浮力與液體密度關系時，保持排開液體的體積一定，改變液體密度；研究浮力與排開液體體積關系時，保持液體密度一定，改變物體排開液體的體積．