Question

小明在做“研究浮力大小与哪些因素有关的实验”时，发现把小石块放入水中会下沉，而把小木块放入水中会上浮，因此小明得到了这样的结论：密度大的物体在水中受到的浮力小，密度小的物体在水中受到的浮力大．请你利用身边的物品或实验器材设计一个实验，用实验来说明小明的观点是错误的．
（1）简述实验过程；
（2）实验现象或数据分析．

Answer 1

【答案】分析：物体在液体中受到的浮力与液体的密度与物体排开液体的体积有关，与物体密度的大小没有关系．要证明物体在水中受到的浮力大小与物体密度是否有关，可以选项体积相同，密度不同（都大于水）的多个物体，使其浸没在水中，利用称重法测量所受到的浮力并与物体密度比较，确定浮力与物体密度是否有关．
解答：答：
（1）实验步骤：①查表得，ρ_铜＞ρ_铁＞ρ_铝；
②分别取三个体积都是10cm³的铜、铁、铝块，使用弹簧测力计和细线分别测量并记录它们的重力G_铜、G_铁、G_铝；
③使金属块先后浸没在水中（没有与容器底接触），读出弹簧测力计的示数F_铜、F_铁、F_铝；
④利用F_浮=G-F得到金属块受到的浮力F₁、F₂、F₃，比较浮力的大小．
（2）实验数据分析：
如果F₁=F₂=F₃，说明物体受到的浮力与物体的密度无关；
如果F₁＞F₂＞F₃，说明物体密度越大，受到的浮力越大；如果F₁＜F₂＜F₃，说明物体密度越大，受到的浮力越小．
点评：此题考查的是设计实验探究浮力与物体密度的关系，得到正确实验结论的前提有两点：不同金属块的体积一定相同，物体都要浸没在液体中且不接触容器底．