Question

20．小明同学在探究“浮力的大小与哪些因素有关”时，做了如图所示的实验．请你根据小明的实验探究回答下列问题．

（1）B、C图中弹簧测力计示数均小于A图中弹簧测力计示数，说明浸在水中的物体受到（选“受到”或“不受到”）浮力．
（2）在C与E两图中，保持了排开液体的体积不变，研究浮力与液体密度的关系；根据A与E两图所标的实验数据，可知物体浸没在盐水中所受的浮力为2.4N．
（3）小明对ABCD四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关．对此正确的解释是：浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度无关．

Answer 1

分析 （1）物体体受到液体的浮力就是液体对它向上托的力，会导致在液体中用弹簧测力计测重力时示数减小，减小的示数就是受到的浮力大小；
（2）探究物体浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关，应该控制液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素相同，改变物体在液体中浸没的深度，比较弹簧测力计示数的大小就可以得出结论．
（3）比较ABCD四个步骤，找出相同因素和不同因素，结合控制变量法的思想得出实验结论．

解答 解：（1）B、C图中弹簧测力计示数均小于A图中弹簧测力计示数，说明浸入水中的物体受到向上的浮力作用；
（2）C、E两次实验中，物体在液体中浸没的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，因此研究的是浮力大小与液体密度的关系；
根据A与E两图所标的实验数据，可知物体浸没在盐水中所受的浮力为F_浮=8N-5.6N=2.4N；
（3）探究物体浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关时，应控制液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素相同，而实验B、C中物体在液体中浸没的深度改变的同时，其排开液体体积是变化的，因此实验证明：浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大；
当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，物体在液体中浸没的深度不同时，由C、D两图弹簧测力计的示数相同可知，浮力的大小相同，由此可得出结论：当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同时，浮力的大小与深度无关．
故答案为：（1）受到；（2）排开液体的体积；液体密度；2.4；（3）增大；无关．

点评 探究浮力大小与什么因素有关的实验，采用控制变量法的思想，在进行实验探究时，找出相同因素和不同因素，结合控制变量法思想实验的一般结论形式得出结论．