Question

（2013?河口區(qū)模擬）設(shè)計題：（本題包括2個小題）
（1）學(xué)習(xí)完浮力后，有的同學(xué)提出，浮力大小除了與排開液體的體積和液體的密度有關(guān)外，是否還與物體的形狀有關(guān)？針對這個問題，請從提供的器材中選取儀器進(jìn)行探究．請寫出選擇的器材并簡要寫出實驗步驟．
提供選擇的器材有：彈簧測力計，三個形狀不同的小石塊，橡皮泥，燒杯、細(xì)線和水．
（2）請根據(jù)下列提供的器材設(shè)計一個電路，使直流電動機(jī)在人的操作下（運(yùn)用開關(guān)的斷開或閉合）既能正傳，也能反轉(zhuǎn)，請畫出電路圖． 提供選擇的器材有：電源（1個）、開關(guān)（多個）或單刀雙置開關(guān)（2個）、直流電動機(jī)（1臺）、導(dǎo)線若干．

Answer 1

分析：（1）要正確地設(shè)計實驗，注意控制變量．由于浮力大小除了與排開液體的體積和液體的密度有關(guān)，所以在探究浮力是否還與物體的形狀有關(guān)時，需控制物體排開液體的體積和液體的密度．因此實驗中需要選擇橡皮泥，即可將其做成不同的形狀，又可使其排開液體的體積不變（完全浸沒）．
（2）首先知道通電導(dǎo)體的受力方向與磁場方向和電流方向有關(guān)．在此實驗中，磁場方向是不便改變的，所以應(yīng)通過改變通過電動機(jī)的電流方向來改變．
設(shè)計宗旨：開關(guān)處于不同的位置時，直流電動機(jī)與電源的正負(fù)極連接發(fā)生改變．

解答：（1）器材：彈簧測力計、橡皮泥、燒杯、細(xì)線和水．
實驗步驟：
方一：①用細(xì)線將橡皮泥吊在彈簧測力計上，測出橡皮泥重G；
②將橡皮泥浸沒水中，記下測力計的示數(shù)F₁；
③改變橡皮泥形狀，將橡皮泥浸沒水中，記下測力計的示數(shù)F₂；
④再改變橡皮泥形狀，將橡皮泥浸沒水中，記下測力計的示數(shù)F₃．
結(jié)論：求出橡皮泥各次在水中所受的浮力．若各次所受浮力相等，說明浮力大小與形狀無關(guān)；若各次所受浮力不等，說明浮力大小與形狀有關(guān)．
方二：①用細(xì)線將橡皮泥吊在彈簧測力計上，將橡皮泥浸沒水中，記下測力計的示數(shù)F₁；
②改變橡皮泥形狀，把橡皮泥浸沒水中，記下測力計的示數(shù)F₂；
③再改變橡皮泥形狀，把橡皮泥浸沒水中，記下測力計的示數(shù)F₃．
結(jié)論：比較橡皮泥各次浸沒水中時測力計示數(shù)．若測力計的示數(shù)相等，說明浮力大小與形狀無關(guān)；若測力計的示數(shù)不等，則說明浮力大小與形狀有關(guān)．
（2）
．

點評：此題考查了學(xué)生根據(jù)實驗要求設(shè)計實驗的能力．（1）中特別要注意控制變量法的應(yīng)用；（2）中要注意怎樣改變通過電動機(jī)的電流．