Question

小军在游泳池学习游泳，他向水深处走时，感觉身体变轻了．由此他推断：潜水员在潜水过程中，下潜的越深受到的浮力越大．同去的小张认为小军的推理是错误的．他到实验室找来如下器材：天平和砝码、弹簧测力计、量筒、相同的大烧杯两个、刻度尺、正方体小铝块、正方体小木块、溢水杯，水和细线，他选用其中的一些器材设计了一个实验，并根据实验现象说明小军的推理是错误的．请你写出实验所需要的器材、实验步骤以及分析论证小军推理是错误的．要求设计的实验具有可行性，且符合安全原则：
（1）实验器材：
（2）实验步骤：
（3）分析与论证：

Answer 1

解：（1）实验器材：弹簧测力计、正方体小铝块、两个大烧杯、水和细线；
（2）实验步骤：
①在两个烧杯中分别装入深度不同的适量的水；
②用细线拴上小铝块系在弹簧测力计的挂钩上，测出并记录弹簧测力计的示数F；
③将小铝块浸没在浅水中，测出并记录弹簧测力计的示数F₁；将小铝块浸没在深水中，测出并记录弹簧测力计的示数F₂；
（3）分析与论证：若F-F₁=F-F₂，则小铝块在深水和浅水中受到的浮力相同．就说明小军的解释是错误的．
分析：根据F_浮=ρ_液gV_排，浸在液体中的物体受到的浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关，当向水深处走时，由于排开水的体积增大，所以受到水的浮力变大，要向推翻小军的错误结论，可使物体排开水的体积不变，改变物体在水中的深度．
点评：此题考查了影响浮力大小的因素，并通过实验推翻错误的观点，在设计实验时，应注意从错误的观点出发，并注意控制排开水的体积不变，此题还可以用一个大烧杯，直接通过改变铝块在水中的深度，分别记下测力计的示数比较．