Question

9．某物理興趣小組做了如圖所示的實驗來探究影響浮力大小的因素．
（1）比較D（或C）、E兩幅圖可知，浸沒在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)； 
（2）由ABCD四個步驟可知，浮力的大小有時與深度有關(guān)，有時又與深度無關(guān)，對此正確的解釋是浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)．  
（3）小明還想探究浮力大小與物體形狀是否有關(guān)，他找來一塊橡皮泥，進行了以下的探究．
     步驟：①先用彈簧測力計測出這塊橡皮泥的重為G；②把橡皮泥掛在彈簧測力計的下面浸沒于水中，讀出此時的示數(shù)為F₁；③將橡皮泥改變形狀后掛在彈簧測力計的下面浸沒于水中，讀出此時的示數(shù)為F₂；結(jié)論：若G-F₁=G-F₂，則浮力的大小與物體的形狀無關(guān)．

Answer 1

分析 （1）影響浮力大小的因素有：排開液體的體積和密度，根據(jù)控制變量法，研究浸沒在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)，要控制排開液體的體積相同，只改變排開液體的密度；
（2）研究液體中的物體所受浮力的大小與液體的深度的關(guān)系時，要控制物體排開液體的體積和密度都相同；
（3）因為探究浮力大小與物體形狀是否有關(guān)，要控制排開液體的體積和密度不變，只將橡皮泥改變形變后掛在彈簧測力計的下面浸沒于水中，讀出此時的示數(shù)，根據(jù)稱重法即可得出結(jié)論．

解答 解：
（1）要研究浸沒在液體中的物體所受浮力的大小與液體密度的關(guān)系，物體必須浸沒在液體中（即排開液體的體積相同），只改變排開液體的密度，故比較D（或C）、E兩幅圖；
因D（或C）、E兩幅圖中測力計示數(shù)不同，根據(jù)稱重法F_浮=G-F 可知，浮力不同，故浸沒在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)；
（2）由圖BC可知，物體在水中的深度變大，彈簧測力計的示數(shù)變小，根據(jù)F_浮=G-F可知，物體受到的浮力變大；物體在水中的深度變大的同時，排開液體的體積變大，則說明物體排開液體的體積越大，受到的浮力越大；
由圖CD可知，物體浸沒后，物體排開液體的體積不變，彈簧測力計的示數(shù)相同，物體受到浮力大小相同，則說明浸沒在液體中的物體受到的浮力與物體的深度無關(guān)；
綜上所述，對此正確的解釋是物體受到浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)．
（3）探究浮力的大小與物體的形狀的關(guān)系，應(yīng)改變橡皮泥的形狀，但是橡皮泥排開水的體積必須相同（即橡皮泥必須浸沒在水中），比較測力計示數(shù)是否變化，最后得出的結(jié)論；故第3步為：將橡皮泥改變形狀后掛在彈簧測力計的下面浸沒于水中，讀出此時的示數(shù)為F₂；
若G-F₁=G-F₂，即浮力大小相同，說明浮力的大小與物體的形狀無關(guān)．
故答案為：（1）D（或C）、E；
（2）物體排開液體的體積；
（3）將橡皮泥改變形狀后掛在彈簧測力計的下面浸沒于水中，讀出此時的示數(shù)為F₂；G-F₁=G-F₂．

點評 本題探究影響浮力大小的因素，考查稱重法測浮力大小、控制變量法的運用、分析數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力及設(shè)計實驗方案的能力．