Question

2．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想：
A．可能与物体浸没在液体中的深度有关；      
B．可能与物体的密度有关；
C．可能与物体的体积有关；                  
D．可能与液体的密度有关．
E．可能与物体浸在液体中的体积有关；
为了验证上述猜想，小明利用下列器材做了如图所示的实验．
器材：体积相等的铁块、铜块，弹簧测力计，一杯水，一杯盐水，细绳．

（1）分析比较实验①③④，可以验证猜想E是正确的；分析比较实验④⑥，可以验证猜想A是错误的（选填“A、B、C、D、E”）．
（2）分析比较实验①⑥与②⑤，可以验证猜想B是错误的（选填“A、B、C、D、E”）．
（3）分析比较实验⑤⑦可以验证猜想D是正确的．
（4）该实验探究主要运用的科学探究方法是：控制变量法．

Answer 1

分析 （1）分析实验①③④、④⑥中各自对应的相同点和不同点，结合弹簧测力计的示数分析比较得出结论；
（2）比较实验①⑥与②⑤，根据实验现象得出浮力大小与物体的密度无关；
（3）研究物体所受浮力的大小与液体的密度有关，需控制排开液体的体积相同，浸没在不同液体中；
（4）在影响因素是多个时，就要采用控制变量法，研究与其中一个因素的关系时，控制其它因素保持不变．

解答 解：（1）在实验①③④中，都是浸没在水中，液体密度相同，但排开水的体积不同，V_排③＜V_排④，计算浮力可知，F_浮③=1.0N＜F_浮④=2.0N，说明物体受到的浮力与排开液体的体积有关，即猜想E是正确的；
在实验④⑥中，液体的密度相同，排开液体的体积相同，但物体浸没在液体中的深度不同，此时，弹簧测力计的示数相同都是1.0N，计算可知，F_浮④=F_浮⑤=2.0N，说明物体受到的浮力与物体浸没在液体中的深度无关，即猜想A是错误的；
（2）在实验①⑥中，铁块完全浸没在水中，计算可知，F_浮⑥=2.0N，
在实验②⑤中，铜块完全浸没在水中，计算可知，F_浮⑤=2.0N，
比较可知，铁块和铜块排开水的体积相同，液体的密度相同，受到的浮力相同，说明物体受到的浮力与物体的密度无关，即猜想B错误；
（3）研究物体所受浮力的大小与液体的密度有关，需控制排开液体的体积相同，浸没在不同液体中；
实验⑤⑦中，铜块排开液体的体积相同，浸没在不同的液体（水、盐水）中，弹簧测力计的示数不同，即浮力不同，说明物体所受浮力的大小与液体的密度有关；
（4）当研究一个物理量同时与多个因素有关时，则采用控制变量法，把多因素的问题变成多个单因素的问题．每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决．
故答案为：（1）E；A；
（2）B；
（3）⑤⑦；
（4）控制变量法．

点评 ①这类试题是以考查学生应用物理知识综合分析和解决问题的能力为基点，从较高的尺度上对学生的理解能力、概括能力、实验能力、分析能力等进行考查，以提高学生的综合探索创新能力．
②要针对实验的情况，选用合适的研究方法，当研究一个物理量同时与多个因素有关时，则采用控制变量法．