Question

13．在探究影响浮力大小因素的实验中，同学们提出了下列4种猜想：
猜想1：浮力大小与液体密度有关．
猜想2：浮力大小与物体浸入液体的体积有关．
猜想3：浮力大小与物体的形状有关．
猜想4：浮力大小与物体所受的重力有关．
（1）如图甲所示，小明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减小．此实验说明猜想2是正确的．
（2）如图乙所示，小明将同一石块分别浸没在水和盐水中，此实验为了验证猜想1．在实验中，观察到石块浸没在盐水中静止时弹簧测力计的示数小，则说明石块在盐水中受到的浮力大（选填“大”或“小”）．
（3）为了验证猜想3，小明将同一橡皮泥做成不同形状，先后放入水中，发现有的漂浮在水面上，有的下沉．由此得出结论：浮力的大小与物体的形状有关，请指出他的实验方法的错误：没有控制橡皮泥排开液体体积不变．
（4）为了验证猜想4，小明将重力相同而体积不同的铁块和铝块浸没在水中，观察到所受的浮力大小不相等，由此得出结论：浮力的大小与物体的重力无关．小尖认为他的实验方法不妥，你的改进方案是：将体积相同，重力不同的铁块和铝块浸没到水中，读出弹簧测力计的示数进行比较．

Answer 1

分析 （1）观察图甲可知，物体排开液体的体积不同，而液体密度相同，这是探究浮力大小与排开液体体积的关系；
（2）探究液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度的关系时，要控制物体排开液体的体积相同，由称重法得出结论；
（3）探究浮力与物体的形状根据控制变量法要控制液体密度、排开液体的体积不变；
（4）探究浮力与物体自身重力时，由控制变量法可知应控制液体密度、排开液体体积不变，改变物体重力．

解答 解：（1）如图甲，小明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减小，由称重法可知F_浮=G-F，浮力变大，说明猜想2正确；
（2）同一石块浸没在不同液体中，排开液体体积相同，由控制变量法可知是探究浮力与液体密度的关系，是为了验证猜想1，由称重法F_浮=G-F可知，F越小受到的浮力越大；
（3）由控制变量法可知探究浮力与物体的形状时，应控制液体密度、排开液体体积不变，有漂浮，有下沉说明排开液体体积不同，是错误的；
（4）由控制变量法可知，探究浮力的大小与物体自身重力的关系，应控制液体密度、排开液体体积不变，改变物体的重力，得到浮力相等，证明与物体重力无关，改进方案为：将体积相同，重力不同的铁块和铝块浸没到水中，读出弹簧测力计的示数进行比较．
故答案为：（1）2；（2）1、大；（3）没有控制橡皮泥排开液体体积相同；（4）将体积相同，重力不同的铁块和铝块浸没到水中，读出弹簧测力计的示数进行比较．

点评 本题是探究影响浮力大小的因素实验，考查了影响浮力的因素及控制变量法的应用，同时考查了有关浮力公式称重法的应用，是一道常见的实验题．