Question

在探究“浮力的大小與哪些因素有關”時，劉偉同學給出下面兩種現象，請根據現象提出合理的猜想：
（1）輪船從江河航行到大海，在海港加載一定質量的貨物后與江河中吃水的深度相同，由此猜想：浮力可能與________有關．
（2）從井中提水，盛滿水的桶露出水面越多，提桶的力就越大．由此猜想：浮力可能與________有關．
（3）劉偉利用如圖14所示的器材做演示實驗并請同學們仔細觀察：他用彈簧測力計豎直吊著物塊，然后將其逐漸浸入水中直到完全浸沒，在這一實驗過程中，同學們會直觀地觀察到兩種變化，這兩種變化是：
（a）________；
（b）________．
（4）你認為利用圖（甲）所示的這套器材還可以用于探究以下哪個問題？________（選填字母序號）

A、浮力的大小與物體密度的關系
B、浮力的大小與物體浸沒在水中深度的關系
C、浮力的大小與物體形狀的關系
D、浮力時大小與液體密度的關系．

Answer 1

解：（1）由上可知F_浮=G_排=ρ_液V_排g“輪船從江河航行到大海”，輪船始終處于漂浮狀態，浮力等于重力，而重力不變，所以浮力不變．浮力不變、物體排開液體的體積不同，說明液體的密度是不同的，若物體排開液體的體積相同的話，浮力必然是不同的，說明浮力的大小與液體的密度有關．
（2）從井中提水，水的密度是不變的．由“盛滿水的桶露出水面越多”說明物體排開液體的體積變小，提桶的力就越大說明浮力越小，由此可知，浮力的大小與物體排開液體的體積有關．
（3）據上面的分析可知，物體逐漸浸入水中浮力逐漸增大，彈簧測力計的拉力逐漸減小，排開水的體積逐漸增大，液面逐漸上升；
（4）利用圖（甲）所示的這套器材，不能換物體、液體，所以不能探究A、D，物體的形狀也不能改變，所以不能探究C，只能改變物體的深度，來探究浮力的大小與物體浸沒在水中深度的關系，故B正確．
故答案為：（1）液體的密度；（2）排開液體的體積；（3）（a）彈簧測力計的示數減�。唬╞）燒杯內的水面上；（4）B．
分析：（1）“輪船從江河航行到大海”輪船始終處于漂浮狀態，浮力等于重力，而重力不變，所以浮力不變．
“吃水的深度不同”說明物體排開液體的體積不同，而浮力等于物體排開水的重力，水的重力G_排=ρ_液v_排g，浮力不變、物體排開液體的體積不同，說明液體的密度是不同的，若物體排開液體的體積相同的話，浮力必然是不同的，說明浮力的大小與液體的密度有關．
（2）從井中提水，盛滿水的桶露出水面越多說明物體排開液體的體積越小，提桶的力就越大說明浮力越小，由此可知，浮力的大小與物體排開液體的體積有關．
（3）物塊逐漸浸入水中直到完全浸沒，排開水的體積增大，受到的浮力也逐漸增大，滿足關系式：F_浮+F_拉=G，即浮力加上彈簧測力計的拉力等于物塊的重力，由此可以分析出液面和彈簧測力計的示數變化．
（4）據題目中的器材不難看出，具體器材是不變的，故只能改變物體的深度探究浮力．
點評：稱量法測浮力是在空中測出物體的重力G，將物體浸沒水中讀出彈簧測力計的示數F_拉，此時物體受到的浮力大小F_浮=G-F_拉，此實驗用到了控制變量法，圖中實驗裝置只能探究浮力的大小與物體浸沒在水中深度和排開液體體積的關系．