Question

4．我們都已經知道：浮力跟物體所浸在的液體的密度、排開液體的體積有關．但小明總感到：浮力大小應與物體所在液體的深度有關，并猜想：“深度越深，浮力越大”他跟小紅說出自己觀點，小紅卻說“浮力與深度大小無關”，兩人在已有器材中選擇了完全相同的器材，分別做實驗，都證實了自己的觀點是對的．
器材：泡沫（密度小于水）、石塊、細繩、彈簧測力計、天平、燒杯（足夠大、沒有刻度）各一，水（足量）．
（1）他們選擇的器材是：石塊、細繩、彈簧測力計、大燒杯、水．
（2）下面是小明寫出的實驗操作、記錄觀察到的現象，并作了結論分析；
用彈簧測力計系著綁好石塊的細繩，讓石塊慢慢浸入水中，直到剛好浸沒；觀察到彈簧測力計的示數逐漸減�。�
根據F_浮=G-F_拉，可知物體在所受浮力逐漸增大，因此浮力大小與物體所在液體的深度有關．
小明的實驗也證明浮力的大小與深度有關，但這是一個表面現象，本質上，浸沒前，隨著深度的增加，物體排開液體的體積在增加，浮力大小與排開液體的體積有關．
（3）寫出小紅的實驗操作步驟、能證明他的結論應該觀察到的現象，并作結論分析．

Answer 1

分析 （1）利用稱重法測浮力時，需要用彈簧測力計測量力的大�。�
（2）小明的實驗操作是：石塊從接觸水面一直到全部浸沒水中的過程中觀察彈簧測力計示數的變化；控制物體重力不變，改變排開水的體積，觀察浮力的變化；
（3）小紅的實驗操作是：石塊全部浸沒水中后在水中繼續(xù)下沉的過程中觀察彈簧測力計示數的變化；控制物體重力不變、排開水的體積不變，觀察浮力的大�。�

解答 解：（1）實驗過程中需要加用彈簧測力計測量物體的重力和物體浸沒水中時的拉力；
（2）小明的實驗測量的是石塊從進入水中到剛好完全浸沒水中時受到的浮力變化，觀察到彈簧測力計的示數逐漸減小，根據F_浮=G-F_拉計算出浮力，可知物體所受浮力逐漸增大，因此浮力大小與物體所在液體的深度有關；
小明的實驗中，石塊浸沒前，隨著深度的增加，物體排開液體的體積在增加，實質上浮力大小與排開液體的體積有關；
（3）小紅的實驗步驟是：
①用彈簧測力計系著綁好石塊的細繩，讓石塊浸沒水中后，再不斷加大石塊在水中深度；
②觀察到彈簧測力計的示數不變；
③根據F_浮=G-F_拉計算出浮力，可知物體所受浮力不變，因此浮力大小與物體所在液體的深度無關．
分析：石塊在浸沒液體之前，石塊排開液體的體積隨深度的增加而增大，所以浮力大小與深度有關；石塊在浸沒液體之后，石塊深度增加，但排開液體的體積不變，所以浮力大小與深度無關．
故答案為：（1）彈簧測力計；
（2）物體所在液體的深度；排開液體的體積；
（3）用彈簧測力計系著綁好石塊的細繩，讓石塊浸沒水中后，再不斷加大石塊在水中深度；觀察到彈簧測力計的示數不變；根據F_浮=G-F_拉，可知物體在所受浮力不變，因此浮力大小與物體所在液體的深度無關．

點評 本題探究影響浮力的大小的因素，利用了稱重法計算物體受到液體的浮力知識，要能夠靈活應用．