Question

12．某同學在“探究浮力大小跟什么因素有關(guān)系”時，做了如圖所示的實驗．

（1）請將表格內(nèi)容填寫完整．
（2）由實驗數(shù)據(jù)可以得出：浸在液體中的物體所受的浮力與液體密度有關(guān)系．

次數(shù)	1	2	3	4
G/N		3.65	3.60	3.50
F浮/N	0	0.35		0.50

（3）實驗中他控制排開的體積，變化了液體密度．這樣的方法叫控制變量法，它是解決復雜問題的一種有效方法，在我們的生活、學習和工作中有廣泛的應用．
①下面四個研究實例中，采取控制變量法的是C（填寫選項前的字母）．
A．用水流的形成類比電流的形成
B．研究磁場時，用磁感線描述空間磁場的分布情況
C．研究滑動摩擦力與壓力大小關(guān)系時，保持接觸面的粗糙程度不變
D．利用光線來研究光的直線傳播現(xiàn)象
②在探究影響浮力大小因素的活動中，小明同學提出了一個猜想：浮力的大小與物體的重力大小有關(guān)．并做了如下的實驗探究：
實驗：利用彈簧測力計、水和鹽水，測算出同一鐵塊浸沒在鹽水中受到的浮力大小和浸沒在水中受到的浮力大小不相等．
分析：由于鐵塊的重力大小不變，而鐵塊所受的浮力大小不等，所以鐵塊受到的浮力大小與鐵塊的重力大小無關(guān)．        結(jié)論：猜想3是錯誤的．
小明同學的實驗方法是不正確的，請具體指出他的錯誤是：研究與重力的關(guān)系卻控制了重力不變．
小王同學做了如下的實驗探究：
實驗：利用彈簧測力計和水，測算出體積相同的鐵塊和鋁塊浸沒在水中受到的浮力大小相等．
分析：由于鐵塊、鋁塊的重力大小不等，而它們受到的浮力大小相等，所以浮力大小與重力大小無關(guān)．        結(jié)論：猜想3是錯誤的．
請你評判一下：小王同學的實驗方法是正確（填“正確”或“錯誤”）的．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖中和表中的相關(guān)數(shù)據(jù)，可利用稱重法求出物體受到的浮力；
（2）讀圖可知，每次實驗改變的是液體的密度，不變的是浸沒的情況，因此，探究的是浮力大小與液體密度的關(guān)系．
（3）在影響因素是多個時，就要采用控制變量法．研究與其中一個因素的關(guān)系時，控制其它因素一定．
根據(jù)控制變量法，甲同學沒有控制其它的變量一定，而控制了要探究的物體重力的大小不變；根據(jù)他的分析思路，實驗時控制了物體浸入水中的體積一定，改變了液體的密度，可得出浮力和液體密度有關(guān)系．

解答 解：（1）第一次：物體的重力為：G=4.0N；
第二次：物體在汽油中時受到的浮力為：F_浮油=G-F_拉油=4.0N-3.65N=0.35N；
第三次：物體在酒精中時受到的浮力為：F_酒浮=G-F_拉酒=4.0N-3.60N=0.40N；
第四次：物體浸在水中時受到的浮力F_浮=G-F_拉=4.0N-3.50N=0.50N，
（2）圖中所示，物體浸沒情況相同，液體的密度不同，彈簧測力計示數(shù)不同，因此可以得出：浸在液體中的物體受到的浮力與液體的密度有關(guān)；
（3）實驗中控制排開的體積不變，改變液體的密度，這樣的方法叫控制變量法．
A、用水流來類比電流，這是類比法；
B、用磁感線描述空間磁場的分布情況，這是構(gòu)建物理模型法；
C、摩擦力的大小和壓力的大小和基礎(chǔ)面的粗糙程度一定，探究時就要采用控制變量法；
D、利用光線來研究光的直線傳播現(xiàn)象，也是構(gòu)建物理模型法．
故選C．
（2）在探究浮力的大小和物體重力的關(guān)系時，要控制物體浸入液體的體積和液體的密度一定，而甲同學控制了重力和物體排開液體的體積不變，他探究的應該是浮力和液體密度的關(guān)系．所以甲同學實驗方法是錯誤的；而根據(jù)他的思路，甲同學實驗時，控制了物體浸入液體的體積一定，改變了液體的密度，可得出浮力的大小和液體密度有關(guān)系，這個結(jié)論是正確的．
故答案為：（1）0.40；（2）液體密度；（3）排開的體積；液體密度；C；研究與重力的關(guān)系卻控制了重力不變；正確．

點評 此題主要考查控制變量法和控制變量法的應用，這是初中物理中出現(xiàn)較多的一個實驗方法，是一個重點，此題的難點是最后一問：根據(jù)他的實驗和他的分析思路還可得出什么結(jié)論？這要求我們要模仿甲同學的思路進行分析，有些同學可能沒有注意到這點，分析得出浮力和液體密度的關(guān)系．