Question

小军同学在探究“浮力的大小与哪些因素有关”时，进行了下面的思考：设想在盛满水的容器中有一个水球A，如图所示．因为他在容器中是静止的，所以它受到的其他部分水对它的浮力F_浮与它自身的重力G是一对平衡力．如果用一个大小相同的其他球体替换水球A，那么该球体受到的浮力应当与水球A受到的浮力F_浮完全相同．由此他提出了对浮力大小的一种猜想．
（1）小军的猜想是：浸没在水中的球体所受到的浮力的大小，______（选填“大于”、“小于”或“等于”）跟它大小相同的水球A所受重力的大小．
（2）小民想：如果小军设想的不是“水球”二是“水立方块”或其他任意“不规则形状的水块”，他的猜想也可表述为：浸没在水中的任意形状的物体所受浮力的大小，等于该物体______的水块所受重力的大小．
（3）小民进一步推断：不管你设想的“水块”在容器中水的哪个部位，甚至是在靠近水面或容器壁的地方，上述的猜想都应该是正确的．于是，他又把这个猜想补充为：浸入水中的物体所受浮力的大小，总是与跟它浸在水中的那部分体积相同的水所受重力的大小______．
（4）小军和小民为了验证他们的猜想是否正确，进行了图所示的实验．

为了保证实验数据的可靠性，请你就该实验中容易出现的问题提出一条建议：______．
（5）为了更全面地总结浮力大小的规律--阿基米德原理，他们还必须换用几种不同的______进行实验．

Answer 1

解：（1）根据题干中已知，如果用一个大小相同的其他球体替换水球A，那么该球体收到的浮力应当与水球A受到的浮力F_浮完全相同，所以小军的猜想“浸没在水中的球体所受到的浮力的大小”等于它大小相同的水球A所受浮力的大小，即等于跟它大小相同的水球A所受重力的大小；
（2）任意形状的物体在浸没在水中时，其排开水的体积就等于自身的体积；
（3）根据上述题干已知，依此类推，浸入水中的物体所受浮力的大小，总是与跟它浸在水中的那部分体积相同的水所受重力的大小相同；
（4）提出一条建议：溢水杯内的水要加到和溢水口相平的位置（合理均可）；
（5）为了使实验结论更为规范严密，必须换用几种不同的液体进行实验．
故答案为 （1）等于；（2）排开；（3）相同；（4）溢水杯内的水要加到和溢水口相平的位置（合理均可）；（5）液体；
分析：本题目是考查学生对探究影响浮力大小因素实验的掌握程度，以及对阿基米德原理的理解，看学生能否灵活利用控制变量法，根据题干已知求得想要的物理量，并且为了了解学生对控制变量法的掌握，设计实验让学生找错误原因．
（1）浸没在水中的球体所受到的浮力的大小等于跟它大小相同的水球A所受重力的大小．因为浸没在水中的球体所受到的浮力的大小与其相同水球A受到的浮力F_浮完全相同，水球A受到的浮力F_浮等于所受重力的大小；
（2）浸没在水中的物体自身的体积就等于它排开的水的体积，据此回答；
（3）根据已知以此类推，浸入水中的物体所受浮力的大小，总是与跟它浸在水中的那部分体积相同的水所受重力的大小；
（4）为了保证实验数据的可靠性，溢水杯内的水要加到和溢水口相平的位置；
（5）为了使结论更严密可靠，还必须换用几种不同的液体进行实验．
点评：本题目就是考查学生对探究影响浮力大小因素的实验，还有学生对控制变量法应用的灵活程度．