Question

小聪同学为了探究浮力的大小跟什么因素有关，他做了如图所示的实验．

（1）从图①②③可以得出：浮力的大小与______有关．
（2）图①③④可以得出：浮力的大小与______无关．
（3）图③中物体受到的浮力大小为______N．
（4）浮力的大小是否与液体密度有关呢？请你在小聪同学实验的基础上补充实验，叙述你的做法．
做法：______．

Answer 1

解：（1）②③两实验步骤中，物体排开水的体积不同，弹簧测力计的示数不同，说明物体受到的浮力也不同，因此结论是物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关，排开的液体体积越大，受到的浮力越大．
（2）③④两实验步骤中，浸没的深度不同，弹簧测力计的示数相同，说明物体受到的浮力也相同，因此结论是浸没在液体中的物体所受的浮力大小与深度无关．
（3）物体在空气中时弹簧测力计示数4N，全部浸没在水中时弹簧测力计的示数为3N，因此物体在水中所受的浮力为F_浮=G-G′=4N-3N=1N．
（4）小金属块直接浸没于酒精和盐水中，控制了物体排开液体的体积相同，若弹簧测力计示数相同，则浮力的大小与液体的密度无关；若示数不相同，浮力的大小与液体的密度有关．
故答案为：（1）物体排开液体的体积；
（2）物体浸没的深度；
（3）1N；
（4）将物体浸没在酒精、盐水中，观察测力计的示数与③比较．
分析：（1）比较①②③，弹簧测力计的示数不同，说明浸在液体中的物体受到浮力的作用；②③两次实验步骤中，物体浸没在水中的体积不同，物体排开水的体积不同，弹簧测力计的示数不同，说明浮力也不同．
（2）③④两次实验步骤中，物体全部浸没在水中，排开水的体积相同，浸没的深度不同，弹簧测力计的示数相同，说明浮力相同．
（3）物体在水中受到的浮力大小等于在空气中弹簧测力计的示数减去浸没在水中时弹簧测力计的示数．
（4）浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关，探究浮力与液体密度的关系，根据控制变量法的思想，应保持物体排开液体的体积相同，改变液体的密度，比较物体受到的浮力．
点评：（1）浸在液体中的物体受到浮力的作用，浮力的大小等于排开的液体受到的重力，浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关，与物体在液体中浸没的深度无关；
（2）在设计实验时，往往方法不单一，要用所学知识大胆设想，制定出合理的方案来解决问题．