Question

（2007?乐山）小勇同学在探究“影响浮力大小的因素”实验时，做了如图所示的实验，请你根据小勇同学的实验探究回答下列问题：

（1）比较图

a

和图

b（c、d、e）

，说明浸在液体中的物体会受到液体对物体的浮力作用．
（2）比较图b和图c可得到的结论是

液体密度一定时，浮力的大小和物体排开液体的体积有关，物体排开液体的体积越大，浮力就越大

．
（3）为探究浮力大小跟物体浸没在液体中深度的关系，应选用图

c、d

来研究．
（4）在图d和图e中，保持了

物体排开液体的体积

不变，研究浮力大小与

液体密度

的关系，得到的结论是

物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体受到的浮力就越大

．
（5）小勇的这种探究方法叫做

控制变量法

，在已学过的物理知识或原理中还有许多实验用到这种方法，请你任举一例：

探究影响滑动摩擦力大小的因素

．

Answer 1

分析：（1）挂在弹簧测力计下的物体，若浸入液体中，弹簧测力计的示数减小就说明物体受到了竖直向上的浮力；
（2）b、c两图中液体的密度是一定的，c图中物体排开液体的体积比较大，根据F_浮=G-F_示求出浮力，若浮力相等就说明浮力的大小和物体排开液体的体积有关；
（3）要探究浮力的大小和物体浸没在液体中深度的关系，就要保证液体的密度和物体排开液体的体积一定，而深度不同；
（4）d、e两图物体排开液体的体积一定，液体的密度不同，根据F_浮=G-F_示求出浮力，得出浮力和液体密度的关系；
（5）影响浮力大小的因素是多个，实验时要采用控制变量法．

解答：解：
（1）由图a可知，物体的重力是8N，在图b中，物体浸入水中时弹簧测力计的示数变为7.6N，示数减小了就说明物体受到了竖直向上的浮力；
在图c、图d和图e中，弹簧测力计的示数都减小了，说明浸在液体中的物体都受到了竖直向上的浮力；
（2）b、c两图中物体浸入的是同种液体，液体的密度是一定的，c图中物体排开水的体积比较大，受到的浮力为4N-3N=1N，b图中物体受到的浮力为4N-3.6N=0.4N；
由此得出：液体密度一定时，浮力的大小和物体排开液体的体积有关，物体排开液体的体积越大，浮力就越大；
（3）要探究浮力和物体浸没在液体中深度的关系，就要让物体浸没在同种液体中，而深度不同，这样液体的密度和物体排开液体的体积就是一定的，c、d两图符合这种情况；
（4）图d与图e，物体都是浸没，排开液体的体积一定，但液体密度不同，是探究浮力的大小和液体密度的关系，盐水密度比水的密度大，物体浸在盐水的浮力（4N-2.8N=1.2N）大于水中的浮力（4N-3N=1N），
所以得出结论：在物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体受到的浮力就越大；
（5）探究浮力大小和液体密度的关系时，保证了物体排开液体体积一定，这种探究方法就叫控制变量法；
初中物体实验中用到控制变量法的比较多，有：探究影响滑动摩擦力大小的因素，压力的作用效果和哪些因素有关，以及影响动能大小的因素．
故答案为：
（1）a；b（c、d、e）；
（2）液体密度一定时，浮力的大小和物体排开液体的体积有关，物体排开液体的体积越大，浮力就越大．；
（3）c、d；
（4）物体排开液体的体积；液体密度；物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体受到的浮力就越大；
（5）控制变量法；探究影响滑动摩擦力大小的因素．

点评：物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题．每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法．它是科学探究中的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中．