Question

13．小聪和小明利用橡皮泥进行造船比赛，载重物多者胜．为此两人分别对浮力问题进行探究．
（1）小聪游泳时身体越往水下浸，感觉身体越轻，由此可提出的猜想是物体所受浮力与物体排开液体的体积是否有关．
（2）要验证小聪的猜想，请说明实验思路．
（3）小明把一个橡皮泥块放在水面，放手后，橡皮泥块下沉．他把橡皮泥块提成小船后放在水面上，放手后，小船漂浮．请解释以上现象产生的原因．

Answer 1

分析 （1）猜想不是胡思乱想，应根据浮力的影响因素结合题意分析提出 猜想；
（2）把一个铝块系在弹簧测力计下，控制排开液体的密度相同，改变物体浸入水中的体积大小，比较弹簧测力计的示数大小，示数越小，说明受到的浮力大，物体越“轻”；
（3）根据阿基米德原理结合物体的浮沉条件作答．

解答 解：（1）物体所受浮力大小与物体排开液体的体积和液体密度有关，海水密度不变，身体越往水下浸，排开水的体积越大，因此可提出的猜想是：物体所受浮力与物体排开液体的体积是否有关？．
（2）实验思路：把一个铝块系在弹簧测力计下，先使铝块部分浸入水中，等物体静止时，记下测力计的示数F₁；增大铝块浸入水的体积，再记下测力计的示数F₂，比较F₁、F₂的大小关系，示数越小（即向上的拉力越小），说明受到的向上浮力越大，物体越“轻”；
（3）橡皮泥自身的重力不变，当放入水中后，因排开水的体积较小，根据阿基米德原理可知，受到的浮力较小，浮力小于重力，所以橡皮泥下沉；当做成小船的形状放入水中后，排开水的体积增加了，受到的浮力也增大，浮力等于重力，所以橡皮泥漂浮在水面上．
故答案为：（1）物体所受浮力与物体排开液体的体积是否有关；
（2）把一个铝块系在弹簧测力计下，先使铝块部分浸入水中，等物体静止时，记下测力计的示数F₁；增大铝块浸入水的体积，再记下测力计的示数F₂，比较F₁、F₂的大小关系，示数越小，说明受到的向上浮力越大，物体越“轻”；
（3）橡皮泥自身的重力不变，当放入水中后，因排开水的体积较小，根据阿基米德原理可知，受到的浮力较小，浮力小于重力，所以橡皮泥下沉；当做成小船的形状放入水中后，排开水的体积增加了，受到的浮力也增大，浮力等于重力，所以橡皮泥漂浮在水面上．

点评 本题联系学生实际，考查学生提出猜想的能力、阿基米德原理、称重法测浮力、物体的浮沉条件等知识，综合性较强．