Question

由阿基米德原理结合相关知识，可以推得物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关．有些爱思考的同学进一步提出，除上述两个因素外，浮力的大小是否还与别的什么因素有关？其中，一个比较具体的问题是：物体所受浮力大小是否与物体的形状有关？针对这个问题，若提供下列器材由你选择，你将选择哪些器材、怎样进行探究？
供选择的器材有：弹簧测力计，三个形状不同质量相同的小石块，橡皮泥，烧杯、细线和水．
（1）你选择的器材是：______．
（2）你的探究方案（即实验步骤）是：______．
（3）试写出判断的依据．______．

Answer 1

【答案】分析：首先要明确要探究的问题：物体所受浮力大小是否与物体的形状有关？所以在在探究过程中要注意保持液体的密度和物体排开液体的体积不变，改变物体的形状来测量浮力的变化情况．
解答：解：（1）要探究浮力和形状的关系，需用测力计测出物体在液体中受到的浮力，所以用的弹簧测力计及水；
同时还要保证物体的体积相同而形状不同，所以可以选择三个形状不同质量相同的小石块和细线，实验器材为：
弹簧测力计，三个形状不同质量相同的小石块，烧杯、细线和水；
（2）首先测出石块的重力，分别测出三个石块浸没在水中时受到的浮力，然后进行比较，便可得出结论；               
实验步骤：①用细线把一个小石块拴好吊在弹簧测力计上，测出它的重力G；
②把小石块轻轻浸没在盛有适量水的烧杯中，记下弹簧测力计的读数F₁；③重复②分别将第二第三个小石块轻轻浸没在盛有适量水的烧杯中，记下弹簧测力计的读数F₂，F₃；
（3）判断依据：比较F₁、F₂、F₃的大小得出结论．
故答案为：（1）弹簧测力计，三个形状不同质量相同的小石块，烧杯、细线和水；
（2）①用细线把一个小石块拴好吊在弹簧测力计上，测出它的重力G；②把小石块轻轻浸没在盛有适量水的烧杯中，记下弹簧测力计的读数F₁；③重复②分别将第二第三个小石块轻轻浸没在盛有适量水的烧杯中，记下弹簧测力计的读数F₂，F₃；
（3）比较F₁、F₂、F₃的大小得出结论．
点评：此题考查了探究影响浮力大小因素的实验设计，考查了学生对控制变量法的应用．要探究浮力与物体形状的关系，一定要保持液体密度和物体排开液体的体积不变，改变物体的形状．