Question

19．小強同學用一個彈簧測力計、一個圓柱體金屬塊、兩個相同的燒杯（分別裝有一定量的水和酒精），對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究．如圖表示探究過程及有關數據．

（1）在第②步中圓柱體金屬塊所受浮力F_浮=1N
（2）分析②、③、④三步，說明浮力大小跟物體排開液體的體積有關．
（3）分析第④、⑤步，說明浮力大小跟液體的密度有關．
（4）小強邊做邊思考，覺得浮力可能還和以下因素有關
①跟物體的重力有關；
②跟物體的形狀有關；
于是小強利用上面實驗中的器材，同時又找來了體積相同的實心鐵塊和鋁塊，一團橡皮泥，設計了實驗進行探究，實驗過程如下，請你幫他把實驗步驟補充完整．
①用彈簧測力計分別測出鐵塊和鋁塊的重力為G₁、G₂；
②用彈簧測力計分別拉著鐵塊和鋁塊浸沒在水中，讀出彈簧測力計的示數分別為F₁、F₂；
③用細線拴住橡皮泥掛在彈簧測力計掛鉤上，把橡皮泥浸沒到燒杯的水中，讀出彈簧測力計的示數為F₃；
④把橡皮泥拉出來，然后改變橡皮泥的形狀，再把橡皮泥浸沒到燒杯的水中，讀出彈簧測力計的示數為F₄；
⑤實驗結束后，小強認真分析了數據發(fā)現：G₁-F₁=G₂-F₂；F₃=F₄，你認為浮力與物體的重力和形狀無關（選填“有關”、“無關”）．
（5）小強結束了自己的實驗探究，就馬上得出了自己認為具有普遍意義的結論．你認他的實驗結果可靠嗎？不可靠（選填“可靠”或“不可靠”），請你分析小強的實驗設計的不足之處只用了一種液體，測量了一組數據，結論不具普遍性．

Answer 1

分析 （1）根據稱重法，利用①②兩次的示數之差可求出浮力的大��；
（2）分析圖②、③、④所示實驗，根據實驗控制的變量與實驗現象分析答題．
（3）要探究浮力大小與液體密度的關系，應控制物體排開液體的體積相同而液體密度不同，分析圖示實驗找出符合要求的實驗序號答題．
（4）根據小強的猜想和探究要求，可完成步驟的填寫，并通過分析數據關系得出結論．
（5）一個探究實驗應改變實驗條件進行多次探究，這樣結論才具有普遍性．

解答 解：（1）由①②兩次實驗的彈簧測力計示數可得，物體所受的浮力：F_浮=10N-9N=1N；
（2）分析②、③、④三步可以看出液體的密度相同，物體排開液體的體積不同，彈簧測力計的示數不同，所以說明浮力大小跟物體排開液體的體積有關．
（3）要探究浮力大小與液體密度的關系，應控制物體排開液體的體積相同而液體密度不同，分析圖示實驗可以看出，第④⑤步的實驗符合要求；
（4）根據小強的猜想，其正確的步驟為：
①用彈簧測力計分別測出鐵塊和鋁塊的重力為G₁、G₂；
②用彈簧測力計分別拉著鐵塊和鋁塊浸沒在水中，讀出彈簧測力計的示數分別為F₁、F₂；
③用細線拴住橡皮泥掛在彈簧測力計掛鉤上，把橡皮泥浸沒到燒杯的水中，讀出彈簧測力計的示數為F₃；
④把橡皮泥拉出來，然后改變橡皮泥的形狀，再把橡皮泥浸沒到燒杯的水中，讀出彈簧測力計的示數為F₄；
⑤實驗結束后，小強認真分析了數據發(fā)現：G₁-F₁=G₂-F₂；F₃=F₄，你認為浮力與物體的重力和形狀無關．
（5）分析小強的實驗探究過程可以看出，他只用了一種液體，測量了一組數據，所以結論不具普遍性．
故答案為：（1）1；（2）物體排開液體的體積；（3）④、⑤；
（4）②浸沒在水中；④改變橡皮泥的形狀；⑤無關；
（5）不可靠；只用了一種液體，測量了一組數據，結論不具普遍性．

點評 本題考查了“探究浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗中，稱重法的運用、控制變量法的運用、阿基米德原理的內容、實驗現象的分析、操作的注意事項等，綜合性較強．