Question

5．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1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2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：没有控制橡皮泥浸入水中的体积相同．
（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．请指出他的实验方法的错误：没有控制物体浸入液体的体积相同，没有改变重力的大小．

Answer 1

分析 浮力的大小可能与物体浸入液体中的体积有关、可能与液体的密度有关、可能与物体的重力大小有关，实验探究时必须采用控制变量法，即研究与其中一个因素的关系时，控制其它因素一定；根据称重法可知，物体所受浮力的大小等于物体本身的重力减掉浸入液体时弹簧测力计的示数．

解答 解：（1）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变小，根据称量法测浮力可知，固体受到的浮力逐渐增大，此实验说明：物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关，此实验说明了猜想2是正确的；
（2）由图2所示实验可知，将同一块石头浸没在水和盐水中，石块排开液体的体积相同而液体密度不同，可以探究浮力与液体密度的关系，此实验可以验证猜想1．
物体浸入液体时受到的浮力：F_浮=G-F，物体的重力G一定，测力计示数F越小，物体受到的浮力F_浮越大；在图2所示实验中，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所受浮力大．
（3）探究浮力与物体形状是否有关，应控制物体排开液体的体积相同、液体密度相同而形状不同，小明将同一个橡皮泥做成不同的形状，先后放入水中，发现有的漂浮在水面上，有的下沉，他在实验中没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同，因此得出的结论是错误的；
（4）探究浮力大小是否与物体的重力有关，应控制物体排开液体的体积相同、液体的密度相同而物体的重力不同，小明将重力相同而体积不相同的铁块和铝块浸没在水中，由于他没有控制物体浸入液体的体积相同、没有改变重力的大小，因此他的结论是错误的；
故答案为：（1）2；（2）1；大；（3）没有控制橡皮泥浸入水中的体积相同；（4）没有控制物体浸入液体的体积相同，没有改变重力的大小．

点评 本题利用了控制变量法解题：就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制，只改变某个变量的大小，而保证其它的变量不变，最终解决所研究的问题．