Question

通过实验认识了浮力后，小军和小民班的同学在老师的引导下，继续对“浮力的大小与哪些因素有关”进行了实验探究．

首先，他们对“浮力的大小与哪些因素有关”进行了猜想，在老师的帮助下将同学们的猜想归纳如下：
猜想l：浮力的大小可能与物体的质量有关；
猜想2：浮力的大小可能与液体的密度有关；
猜想3：浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关；
猜想4：浮力的大小可能与物体浸入液体的体积有关．
（1）小军所在组的同学为了验证猜想l和猜想2，选用了体积相同、质量不同的三个圆柱形物体A、B、C并测出了它们的重分别为4N、4.5N和5N，然后进行了如图所示的实验．
①比较图中序号为a、b、C的三次实验，得出的结论是：浮力的大小与______．
②比较图中序号为______、______、______的三次实验可以得出结论：浮力的大小与液体的密度有关；液体的密度越大，同一物体受到的浮力也越大．
（2）猜想3是小民所在组的同学提出的，请你举出一个生活中的实例来支持他们的猜想．______．
（3）小民所在组的同学为了验证猜想3，选用了与小军所在组相同的圆柱形物体A，进行了图所示的实验，得到的实验数据如表：
物体A：底面积20cm²、高5cm的圆柱体，液体：酒精

实验序号	l	2	3	4	5
物体浸入液体的深度h/cm	l	3	5	7	9
受到的浮力F浮/N	0.2	0.5	0.8	0.8	0.8

分析上表中的实验数据，得到的实验结论是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据控制变量法分析，
①比较序号为a、b、c的三次实验的物体所受浮力的大小变化和变化的因素---物体的质量之间的关系；
②根据得出结论应比较找出其它因素相同，只液体的密度不同的改变三次实验，即是可以得出那样结论的实验；
（2）根据猜想3举出一个物体浸入液体的深度不同的生活中的实例即可．
（3）①比较实验序号3、4、5三次实验的物体所受浮力的大小变化和变化的因素---物体浸入液体的深度之间的关系；
②比较实验序号1、2、3三次实验的物体所受浮力的大小变化和变化的因素---物体排开液体的体积之间的关系．
解答：解：（1）①序号为a、b、c的三次实验中，物体的体积和浸没的液体都相同，不同因素是物体的质量；由图可知测力计的示数分别为：3N、3.5N、4N，而三个圆柱形物体A、B、C的重分别为4N、4.5N和5N，根据称重法，则所受浮力分别为1N、1N、1N，可见浮力相等，于是可得结论是：浮力的大小与物体的质量无关；
②结论：浮力的大小与液体的密度有关；液体的密度越大，同一物体受到的浮力也越大．根据控制变量法可知：其实验应该是保持物体的物体的体积、质量、浸没的深度等因素相同，变化的量是液体的密度；则符合要求的实验是：a、d、e三次实验．
（2）浮力的大小与物体浸入液体的深度之间关系的例子如：
在水下提升打捞的物体时，在物体未到达水面之前时，施加的拉力保持不变；则说明浮力的大小与物体浸入液体的深度无关．
（3）分析表格中数据，确定浮力的变化情况与物体所在深度的关系．1到3中，排开液体的体积不断增大，所受浮力也不断增大，而3到5中，完全浸没，排开液体的体积不变，深度增大，但浮力不变．所以可以看出浮力的大小与物体浸入液体的深度无关，与物体排开液体的体积有关．
故答案为：（1）物体的质量无关；a、d、e；（2）在水下提升打捞的物体时，在物体未到达水面之前时，施加的拉力保持不变；（3）浮力的大小与物体浸入液体的深度无关，与物体排开液体的体积有关．
点评：本题中称重法测量浮力和控制变量法的运用是本实验操作和分析的关键；易错点在于对图的观察，找出实验中控制不变的量是哪些；改变的物理量是哪一个；这是解答本题的难点．