Question

5．在探究影响浮力大小因素的实验中，
（1）同学们根据生活现象提出了下列2种猜想：
现象1：如图甲所示“死海不死”，人在死海中可以不沉入水底．由此可猜想得出：
猜想1：浮力的大小可能和液体的密度有关．
现象2：如图乙所示，将一圆柱体用手向下按入水中，当物体没有完全浸没前，越深入水中手感受到向上的力越大；当物体完全浸没后，在继续向下按时，手感到向上的力几乎没有变化．由此现象猜想得出：
猜想2：浮力的大小可能和物体排开液体的体积因素有关．
（2）如图丙所示实验，此实验说明猜想2（“1”或“2”）是正确的．当物体完全浸没时，所受的浮力大小为2N．
（3）小明设计将同一石块分别浸没在水和盐水中，是为了验证猜想1（“1”或“2”）．小明的实验操作如图丁所示，指出实验的错误之处没有保持物体浸入液体中的体积相同．

Answer 1

分析 （1）实验现象：“将一圆柱体用手向下按入水中，当物体没有完全浸没前，越深入水中手感受到向上的力越大；当物体完全浸没后，在继续向下按时，手感到向上的力几乎没有变化．”联系到浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关，进行猜想．
（2）根据丙图中弹簧测力计的示数，利用根据称重法可知，物体所受浮力的大小等于物体本身的重力减掉浸入液体时弹簧测力计的示数分析．
F_浮=G-F_拉求得浮力；
（3）实验探究时必须采用控制变量法，即研究与其中一个因素的关系时，控制其它因素一定．

解答 解：（1）将一圆柱体用手向下按入水中，物体没有完全浸没前，“当物体浸入水中的部分越多时”（即排开液体的体积越多时），“手感受到向上的力越大”（浮力越大），当物体完全浸没后（排开液体的体积不变），再继续向下按时，手感到向上的力几乎没有变化（浮力不变）．
由此现象猜想得出：浮力的大小可能和物体排开液体的体积这一因素有关．
（2）由图丙可知，把一个柱状固体挂在弹簧测力计下，使它浸在液体中的体积逐渐增大，观察到弹簧测力计的读数逐渐变小，固体受到的浮力逐渐增大，此实验说明：物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关，此实验说明了猜想2是正确的．
当物体完全浸没时，所受的浮力F_浮=G-F_拉=8N-6N=2N；
（3）浮力的大小可能与物体浸入液体中的体积有关、可能与液体的密度有关、可能与物体的重力大小有关，小明设计将同一石块分别浸没在水和盐水中，液体种类不同，由此可知，是为了验证猜想1：浮力的大小可能和液体的密度有关．
而实验中必须采用控制变量法，即要保持物体浸入液体中的体积相同，而图丁中没有保持物体浸入液体中的体积相同，故实验错误．
故答案为：（1）物体排开液体的体积；（2）2；2；（3）1；没有保持物体浸入液体中的体积相同．

点评 本题利用了控制变量法解题：就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制，只改变某个变量的大小，而保证其它的变量不变，最终解决所研究的问题