Question

在學(xué)習(xí)阿基米德原理時(shí)，對(duì)浸沒(méi)在水中的物體所受浮力的大小，小林有如下猜想：
A．是否與形狀有關(guān)？B．是否與物體浸沒(méi)在水中的深度有關(guān)？
為了驗(yàn)證猜想A，小林做了如下實(shí)驗(yàn)：
（1）首先，用細(xì)線將橡皮泥拴在測(cè)力計(jì)下，測(cè)出它的重力G；然后在燒杯中裝入適量的水，使測(cè)力計(jì)下的橡皮泥剛好浸沒(méi)在水中，測(cè)得此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F₁，則橡皮泥浸沒(méi)在水中受到的浮力的大小為_(kāi)_____；
（2）將次橡皮泥捏成其它形狀后，在將它剛好浸沒(méi)在水中，記下測(cè)力計(jì)此時(shí)的示數(shù)F₂；分析以上數(shù)據(jù)，若有______，則此結(jié)果可以初步證明浮力的大小與物體浸沒(méi)在水中的形狀無(wú)關(guān)；
（3）對(duì)影響浮力大小的因素，你還能提出的猜想是______．

Answer 1

解：（1）用線拴好橡皮泥掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，測(cè)出橡皮泥的重G，將橡皮泥浸沒(méi)水中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₁，則橡皮泥受到的浮力F_浮=G-F₁．
（2）利用控制變量法，讓“液體密度”和“被物體排開(kāi)的液體體積（物體體積）”兩個(gè)因素不變，只改變橡皮泥的形狀，根據(jù)F_浮=G-F示求出橡皮泥在不同形狀下所受到的浮力，若浮力是相等的，說(shuō)明浮力的大小和物體形狀無(wú)關(guān)；若浮力不相等，說(shuō)明浮力的大小和物體形狀有關(guān)．
（3）探究浮力的大小時(shí)，對(duì)浸沒(méi)在水中的物體所受浮力的大小，除了小林的猜想以外，還可以猜想與物體的密度、物體排開(kāi)液體的體積等因素有關(guān)．
故答案為：物體排開(kāi)液體的體積．
分析：（1）利用稱重法求得橡皮泥的浮力：用橡皮泥的重力減去它在液體中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)．
（2）探究浮力的大小與物體的形狀的關(guān)系，可用橡皮泥改變形狀，比較測(cè)力計(jì)示數(shù)是否變化，讀出此時(shí)的示數(shù)為F₂；G-F₁=G-F₂或直接寫F₁=F₂也對(duì)．
（3）生活中有很多現(xiàn)象可以說(shuō)明浮力的大小可能與液體的密度有關(guān)，也可猜想與物體的密度、物體排開(kāi)液體的體積等因素有關(guān)．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了測(cè)浮力的方法、用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、對(duì)結(jié)論的描述等．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，步驟的描述語(yǔ)言要嚴(yán)謹(jǐn)，體現(xiàn)科學(xué)的物理學(xué)方法；在結(jié)論的描述上，要從兩個(gè)角度論述，即與形狀有關(guān)或是無(wú)關(guān)．