Question

学习了浮力有关知识后，同学们都已经知道：浮力跟物体所浸在的液体密度、排开液体的体积有关。但小明总感到：浮力大小应与物体所在液体的深度有关，并猜想：“深度越深，浮力越大”他跟小红说出自己观点，小红却说“浮力与深度大小无关”，两人在已有器材中选择了完全相同的器材，分别做实验，都证实了自己的观点是对的。

已有器材：泡沫（密度小于水）、石块、细绳、弹簧测力计、天平、烧杯(足够大、没有刻度)各一个，水。

（1）他们选择的器材是：_______________；

（2）写出小明的实验操作、记录观察到的现象，并作结论分析；

（3）写出小红的实验操作、记录观察到的现象，并作结论分析；

（4）为什么他们的结论都是对的，写出原因。

Answer 1

（1）石块、细绳、弹簧测力计、大烧杯、水

（2）用弹簧测力计系着绑好石块的细绳，让石块慢慢浸入水中，直到刚好浸没；观察到弹簧测力计的示数逐渐减小；根据F浮= G – F拉，可知物体在所受浮力逐渐增大，因此浮力大小与物体所在液体的深度有关。

（3）用弹簧测力计系着绑好石块的细绳，让石块浸没水中后，再不断加大石块在水中深度；

观察到弹簧测力计的示数不变；

根据F浮= G – F拉，可知物体在所受浮力不变，因此浮力大小与物体所在液体的深度无关。

（4）石块在浸没液体之前，石块的排水体积随深度增加而增大，所以浮力大小与深度有关。石块在浸没在液体中之后，石块深度增加，但排水体积不变，所以浮力大小与深度无关。

依据二次称重法测浮力的原理，需用弹簧测力计用细绳悬挂一块小石块，在盛有适量水的大烧杯中进行实验；小明与小红的实验结论都是片面的，但与阿基米德原理并不矛盾，小石块在浸没前，随着浸没深度的增加，排开液体的体积逐渐增加，所受浮力逐渐增大；当小石块完全浸没后，随着浸没深度的增加，排开液体的体积不再发生变化，故所受浮力不变。