Question

【題目】水平實驗桌面上有彈簧測力計、刻度尺、系好細線的均勻柱狀實心鋁棒（高度約為6cm）和裝有適量水的燒杯．小明學習了浮力大小跟哪些因素有關的知識后，又提出了新的猜想，為此他利用提供的實驗器材進行了如下的實驗探究．
①在已調零的彈簧測力計下懸掛鋁棒，如圖甲所示，記錄彈簧測力計的示數F0；
②將懸掛在彈簧測力計下方的鋁棒部分浸在水中，鋁棒下表面所處的深度h1為2cm，如圖乙所示，記錄彈簧測力計的示數F1；
③將懸掛在彈簧測力計下方的鋁棒下移，鋁棒下表面所處的深度h2為4cm，如圖丙所示，記錄彈簧測力計的示數F2；
小明發現F1 大于F2 ， 通過學到的知識，他判斷出兩次實驗中鋁棒受到的浮力大小不等，于是得出結論“物體在水中所受浮力的大小，跟它下表面所處的深度有關”．請你只利用這些器材，設計一個實驗證明小明的結論是錯誤的．寫出實驗步驟和實驗現象．

Answer 1

【答案】解：由實驗可以看出，小明的實驗中沒有探究鋁棒浸入水中的體積（V排）相等． 設計實驗步驟如下：
①用彈簧測力計測出實心鋁棒的重力G；
②將實心鋁棒浸沒水中的不同深度處，并記錄彈簧測力計的示數F；
③利用F浮=G﹣F，計算出彈簧測力計在水中不同深度所受的浮力，比較它們的大小．
實驗現象：會看到鋁棒浸沒在不同深度時，彈簧測力計示數都相等，所以每次實驗鋁棒受到的浮力是相等的；
可得結論：浸沒在水中的物體，所受浮力大小和深度無關．說明小明的結論是錯誤的．
【解析】設計實驗時，要注意控制變量法的運用，在確保ρ液和V排不變的前提下，進行實驗的設計；改變物體的深度，利用測力計分兩步測出物體的浮力，然后分析數據，去獲取結論．
【考點精析】本題主要考查了探究浮力大小的實驗的相關知識點，需要掌握浸在液體中的物體受到的浮力大小與物體浸在液體中的體積和液體的密度有關才能正確解答此題．