Question

在探究有關浮力的實驗中，

（1）如圖所示，小明做了這樣一個小實驗：在水桶中裝多半桶水，用手把空的飲料罐按入水中，體會飲料罐所受浮力及其變化，同時觀察水面高度的變化．通過這個小實驗，對“浮力的大小與什么因素有關？”這一問題，你做出的猜想是

 

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（2）為驗證阿基米德原理，實驗需要比較的物理量是

 

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（3）如圖是驗證阿基米德原理的一個實驗過程圖，通過圖中

 

兩個步驟測出了浮力（選填代號即可）．
（4）分析評估小明的實驗，指出存在的問題并修正．
（5）小明還想探究浮力大小與物體的浸沒的深度是否有關．請你利用以上器材幫小明提供一種探究方案．

Answer 1

分析：（1）浮力是豎直向上的，根據手的感覺來感知浮力的變化；通過水面的變化來判斷物體排開液體體積的關系；從而提出浮力和物體排開液體體積關系的猜想；
（2）浸在液體中的物體都受到豎直向上的浮力，大小等于它排開液體受到的重力，要探究阿基米德原理就要測量出浮力和物體排開液體的重力；
（3）要測出浮力，就要測出物體的重力和物體浸在液體中彈簧測力計的示數，因為兩者之差就是浮力；
（4）把重物放入溢水杯前，溢水杯應裝滿水，否則溢出的水小于物體受到的浮力．
（5）把物體浸沒在液體中，改變物體浸入液體的深度，看物體受到的浮力是否變化，據此探究浮力是否與物體浸沒在液體中的深度有關．

解答：解：（1）用手把空的飲料罐按入水中，手就會感受到豎直向上的浮力，越往下按，浮力越大；空飲料罐向下按入的過程中，水面會升高，空飲料罐排開水的體積比較大；由此得出猜想：浮力的大小與物體排開液體的體積有關；
（2）浸在液體中的物體受到豎直向上的浮力，大小等于它排開液體的重力，要驗證阿基米德原理就要測量物體受到的浮力和物體排開液體的重力；
（3）先測出物體的重力，然后將物體浸入水中，彈簧測力計的示數就會減小，減小的示數就是物體受到的浮力，根據A和D兩個步驟就可以測出浮力；
（4）由圖C可知，溢水杯中沒有裝滿水，溢水杯中的水量不足，物體排出的水的重力小于物體受到的浮力．
（5）探究浮力大小與物體的浸沒的深度是否有關，實驗方法為：利用圖D，改變物體浸沒在水中的深度，觀察彈簧測力計的示數是否變化．
故答案為：（1）浮力的大小與排開水的多少有關；（2）浮力和排開水的重力；（3）A、D；
（4）溢水杯的水量不足；（5）方法：利用圖D，改變物體浸沒在水中的深度，觀察彈簧測力計的示數是否變化．

點評：本題是一道探究浮力大小的實驗，探究浮力大小實驗是一個基本的、重要的實驗，一定要掌握，掌握二次稱量法測物體所受浮力的方法．