Question

【题目】水平实验桌面上有弹簧测力计、刻度尺、系好细线的均匀柱状实心铝棒（高度约为6cm）和装有适量水的烧杯。小明学习了浮力大小跟哪些因素有关的知识后，又提出了新的猜想，为此他利用提供的实验器材进行了如下的实验探究。

①在已调零的弹簧测力计下悬挂铝棒，如图甲所示，记录弹簧测力计的示数F0；

②将悬挂在弹簧测力计下方的铝棒部分浸在水中，铝棒下表面所处的深度h1为2cm，如图乙所示，记录弹簧测力计的示数F1；

③将悬挂在弹簧测力计下方的铝棒下移，铝棒下表面所处的深度h2为4cm，如图丙所示，记录弹簧测力计的示数F2；

小明发现F1 大于F2，通过学到的知识，他判断出两次实验中铝棒受到的浮力大小不等，于是得出结论“物体在水中所受浮力的大小，跟它下表面所处的深度有关”。请你只利用这些器材，设计一个实验证明小明的结论是错误的。写出实验步骤和实验现象。

Answer 1

【答案】实验步骤：

①在已调零的弹簧测力计下悬挂铝棒，记录弹簧测力计的示数F0；

②将悬挂在弹簧测力计下方的铝棒浸没在水中，用刻度尺测出铝棒下表面所处的深度h1，读出弹簧测力计的示数F1，将h1和F1的数据记录在表格中；

③将悬挂在弹簧测力计下方的铝棒下移，使铝棒下表面所处的深度增加，用刻度尺测出铝棒下表面所处的深度h2，读出弹簧测力计的示数F2，将h2和F2的数据记录在表格中。

实验现象：

利用F浮1=F0-F1和F浮2=F0-F2分别计算出两次实验中铝棒所受浮力大小F浮1和F浮2，两次实验中h1<h2，但F浮1=F浮2，所以小明“物体在水中所受浮力的大小，跟它下表面所处的深度有关”的结论是错误的。

【解析】由实验可以看出，小明的实验中没有探究铝棒浸入水中的体积（V排）相等．
设计实验步骤如下：
①用弹簧测力计测出实心铝棒的重力G；
②将实心铝棒浸没水中的不同深度处，并记录弹簧测力计的示数F；
③利用F浮=G-F，计算出弹簧测力计在水中不同深度所受的浮力，比较它们的大小．
实验现象：会看到铝棒浸没在不同深度时，弹簧测力计示数都相等，所以每次实验铝棒受到的浮力是相等的；
可得结论：浸没在水中的物体，所受浮力大小和深度无关．说明小明的结论是错误的．