Question

小明同學用一個彈簧測力計、一個金屬塊、兩個相同的燒杯（分別裝有一定量的水和煤油），對浸在液體中的物體所受的浮力進行了研究，下圖表示探究過程及有關數據．
（1）分析圖B、C、D，說明浮力大小跟

物體排開液體的體積

有關．
（2）分析圖

A、D、E

，說明浮力大小跟液體密度有關．
（3）物體完全浸沒在煤油中所受的浮力是

2.4

N．
（4）小明還想探究浮力大小與物體形狀是否有關，他找來一小團橡皮泥、燒杯和水進行實驗，實驗步驟如下：
步驟一：將橡皮泥團放入盛有適量水的燒杯中，橡皮泥團下沉至杯底．
步驟二：將橡皮泥團捏成“碗狀”再放入水中，它漂浮在水面上．
（a）小明通過分析得出結論：由于第一次橡皮泥團受到的浮力小于第二次呈“碗狀”時受到的浮力，所以物體受到的浮力與其形狀有關．
（b）同組的小紅不同意小明得出的結論，她指出小明的實驗有一處錯誤，所以才會得出錯誤的結論，錯誤的原因是：他只關注了橡皮泥形狀的改變，沒有控制物體都要

浸沒在水中

．

Answer 1

分析：（1）比較ABCD圖中發生變化的量，得出浮力大小的影響因素．
（2）根據F_浮=ρ_液gV_排，浮力根據液體的密度和物體排開液體的體積有關，要探究浮力大小跟液體密度的關系，需使物體排開液體的體積不變，改變液體的密度．
（3）掌握阿基米德原理，浸在液體中的物體受到的浮力等于它排開液體的重力．
（4）根據控制變量法的要求，根據實驗目的確定需要控制的變量，然后根據實驗步驟分析答題．

解答：解：（1）由ABCD得，物體排開液體的體積增大，測力計的示數不斷減小，所以受到的浮力不斷增大．說明浮力的大小和物體排開液體的體積有關．
（2）由AD知，F_浮=10N-7N=3N，由AE知，F_浮′=10N-7.6N=2.4N，兩次浮力不同，可知浮力大小跟液體密度有關；或由D、E兩圖知，液體的密度不同，物體排開液體的體積相同，根據測力計的示數可知所受浮力大小不同，所以說明浮力大小跟液體密度有關．
（3）由A知，G=10N，由E知F=7.6N，所以F_浮=G_排=10N-7.6N=2.4N．
（4）探究物體受到的浮力與物體形狀的關系，應控制物體排開液體的密度與排開液體的體積相同而物體的形狀不同，由實驗過程可知，兩次實驗中，沒有控制物體排開液體體積相同，因此實驗結論是錯誤的；實驗時要控制橡皮泥排開水的體積相同，要使它們都浸沒在水中．
故答案為：（1）排開液體的體積；（2）A、D、E（DE）；（3）2.4；（4）浸沒在水中．

點評：此題探究浮力大小的影響因素，掌握阿基米德原理的內容，并能根據公式分析浮力的大小．同時考查了控制變量法在此實驗中的應用．