Question

在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，一组同学根据生活经验提出了如下猜想：
A．浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟深度有关；
B．浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟排开液体的体积有关；
C．浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟液体的密度有关．
实验桌上有如下器材：量程符合实验要求的弹簧测力计一个，一个大水槽里盛有足够深的水，体积相同的若干钩码．该组同学所做的实验过程如图所示．
（1）钩码浸没在水中时受到的浮力是______N；
（2）比较______，可知猜想A是错误的；
（3）比较b、c、d，可知猜想______是正确的；
（4）完成该实验后，该组同学在此实验的基础上，设计了一个实验来证明：“浸在液体中的物体所受的浮力大小与它排开液体的体积成正比”．请你根据现有器材写出主要的实验步骤．

Answer 1

【答案】分析：由步骤a和d，利用F_浮=G-F可计算出钩码浸没在水中时受到的浮力是F_浮=G-F=0.5N-0.3N=0.2N．猜想A．浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟深度有关，实验步骤d和e中虽然钩码浸没在液体的深度不同，而钩码受到液体的浮力却是相同的；实验步骤b、c、d钩码浸在液体中的体积逐渐增大，弹簧测力计的示数逐渐减小，即浮力逐渐增大，所以浸在液体中的物体受到的浮力大小跟排开液体的体积有关，故猜想B是正确的；要验证浸在液体中的物体所受的浮力大小与它排开液体的体积成正比，需要控制物体浸在液体中的体积成倍的变化．
解答：解：（1）利用F_浮=G-F可计算出钩码浸没在水中时受到的浮力是F_浮=G-F=0.5N-0.3N=0.2N，所以本题答案为：0.2；
（2）d和e中虽然钩码浸没在液体的深度不同，而钩码受到液体的浮力却是相同的，所以由d、e验证猜想A是错误的，所以本题答案为：d、e；
（3）实验步骤b、c、d钩码浸在液体中的体积逐渐增大，弹簧测力计的示数逐渐减小，即浮力逐渐增大，所以浸在液体中的物体受到的浮力大小跟排开液体的体积有关，故猜想B是正确的，所以本题答案为：B；
（4）要验证浸在液体中的物体所受的浮力大小与它排开液体的体积成正比，需要控制物体浸在液体中的体积成倍的变化，所以本题答案为：
①把三个钩码挂在一起，然后挂在调节好的弹簧测力计下，测出它们的总重为G，记录在表格中，
②用弹簧测力计吊着三个钩码，使最下方的钩码浸没在水槽里的水中，读出此时弹簧测力计的示数为F，记录在表格中，
③依次增加钩码浸没在水中的个数，仿照步骤②分别读出弹簧测力计的示数，直至三个钩码全部浸没在水中，记录每次弹簧测力计的示数，
④利用F_浮=G-F计算出各次钩码所受的浮力，记录在表格中，
点评：此题需要从多层面、多方位探索与题目有关的知识而获得解决的试题．这类试题是以考查学生应用物理知识综合分析和解决问题的能力为基点，从较高的尺度上对学生的理解能力、概括能力、实验能力、分析能力等进行考查，以提高学生的综合探索创新能力．