Question

【題目】小明在探究“浮力的大小與哪些因素有關”時，他猜想浮力的大小可能與液體的密度、物體的體積、物體排開液體的體積有關。所用的實驗器材有：底面積相同而體積不同的圓柱狀鋁塊（帶有掛鉤）若干、燒杯、鹽水、水、酒精、量程足夠大的彈簧測力計和細線。已知ρ鹽水＞ρ水＞ρ酒精。

（1）在探究“浮力的大小與物體排開液體的體積是否有關”時，他選擇了一個鋁塊做實驗，鋁塊的體積大一些好還是小一些好？_____。

（2）設計出探究“浮力的大小與液體的密度是否有關”的記錄實驗數據的表格，表中要有必要的信息。表中涉及到的物理量只用字母表示即可。

（_______）

（3）在探究“浮力的大小與物體的體積是否有關”時，小明選用三個體積不同的鋁塊、燒杯、水和彈簧測力計，用如圖的方式進行實驗。先用彈簧測力計測出一個鋁塊的重力，然后把這個鋁塊浸沒在水中，讀出彈簧測力計的示數。再用其他兩個鋁塊重復上述實驗。分析數據得出了結論。

①該實驗方案的不合理之處是：_____。

②在原有實驗器材的基礎上，增加一個記號筆，寫出改正不合理之處的做法：_____。

Answer 1

【答案】大一些好

實驗次數	V總	V排	液體種類	ρ液	G物/N	F示/N	F浮/N
1	相同	相同	酒精	小
2			水	中
3			鹽水	大

沒有控制物體排開液體的體積相同 將三個鋁塊放在水平桌面上，用記號筆在鋁塊相同高度處做標記；每次將鋁塊浸入水中時，都使鋁塊的標記處與水面相平

【解析】

（1）在探究“浮力的大小與物體排開液體的體積是否有關”時，應選擇體積較大的鋁塊，因為體積越大，能變化的體積越大浮力變化越大，使用效果越明顯；

（2）浮力與液體密度、排開液體的體積有關，根據控制變量法，應控制排開液體的體積相同，改變液體的密度。有彈簧測力計可以采用稱量法測浮力；

（3）浮力與液體密度、排開液體的體積有關，要探究浮力與物體的體積的關系，根據控制變量法，需要控制液體密度、排開液體的體積相同，據此分析小明的實驗方案，提出合理的方案。

（1）在探究“浮力的大小與物體排開液體的體積是否有關”時，要使鋁塊多次浸入到液體中，以排開不同體積的液體，即底面浸入不同的深度，因為鋁塊的底面積一定，當鋁塊的體積大一些時，高度更大，這樣有利于實驗進行，實驗現象更明顯，即體積大一些好。

（2）在探究“浮力的大小與液體的密度是否有關”，根據控制變量法的思想，應保證鋁塊的總體積及排開液體的體積相等，分別浸沒于三種液體中，標出三種液體密度大小關系，為了比較浮力大小，應包括物體的重，測力計的示數，浮力大小等數據。設計表格如下：

實驗次數	V總	V排	液體種類	ρ液	G物/N	F示/N	F浮/N
1	相同	相同	酒精	小
2			水	中
3			鹽水	大

（3）①根據小明的實驗方案知，三個鋁塊的體積不同，且每次浸沒在液體中實驗，則每次排開液體的體積不等，不符合控制變量法的思想，不能達到實驗目的，即該實驗方案的不合理之處是：沒有控制物體排開液體的體積相同。

②在原有實驗器材的基礎上，增加一個記號筆，為了使每次排開液體的體積相等，應使鋁塊每次浸入液體的深度相同，所以改正不合理之處的做法為：將三個鋁塊放在水平桌面上，用記號筆在鋁塊相同高度處做標記；每次將鋁塊浸入水中時，都使鋁塊的標記處與水面相平，這樣就保證了每次排開液體的體積相等。