Question

14．小林和小明出去游玩時(shí)看到放入水中的石塊沉入水底，而放入水中的泡沫塑料會(huì)上浮，直到漂浮在水面上．因此小林認(rèn)為：密度大的物體在水中受到的浮力�。�小明認(rèn)為：物體受到的重力比浮力大的會(huì)下沉，而物體受到的重力比浮力小的會(huì)上浮．
實(shí)驗(yàn)室有如下器材：
體積為V₁的鐵塊．木塊各一個(gè)，體積為V₂的鐵塊．木塊各一個(gè)（V₁＞V₂，ρ_鐵＞ρ_水＞ρ_木），細(xì)線．彈簧測力計(jì)．大燒杯和適量的水．
（1）請你選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材；
（2）請你設(shè)計(jì)一個(gè)定量實(shí)驗(yàn)，證明小林、小明誰的觀點(diǎn)是正確的．

Answer 1

分析 （1）首先掌握影響浮力大小的因素：液體密度和排開液體的體積，與物體的密度大小無關(guān)；
（2）應(yīng)選取體積相同但密度不同的物體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即可說明小林和小明誰的觀點(diǎn)是否正確．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)器材：體積為V₁的鐵塊、木塊各一個(gè)，彈簧測力計(jì)、裝有適量水的燒杯、細(xì)線．
（2）實(shí)驗(yàn)過程：①用細(xì)線把體積為V₁的鐵塊系掛在調(diào)好的彈簧測力計(jì)下，測出鐵塊重G₁，將鐵塊浸沒在水中，待鐵塊靜止時(shí)讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)F₁，計(jì)算鐵塊受到的浮力：F_浮1=G₁-F₁；
②再用彈簧測力計(jì)測出體積為V₁的木塊重G₂，將木塊和鐵塊綁在一起掛在彈簧測力計(jì)下浸沒在水中，待靜止時(shí)讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)F₂，計(jì)算木塊速度的浮力：F_浮2=G₁+G₂-F₂-F_浮1；
③實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)F_浮1=F_浮2，體積相同的密度大的鐵塊和密度小的木塊，在水中受到的浮力相同，說明浮力與物體密度無關(guān)，說明小林的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的；
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)G₁＞F_浮1，鐵塊下沉，G₂＜F_浮2，木塊上浮，即物體受到的重力比浮力大的會(huì)下沉，而物體受到的重力比浮力小的會(huì)上浮，說明小明的觀點(diǎn)是正確的．

點(diǎn)評 此題通過實(shí)驗(yàn)推翻了由一些表面現(xiàn)象得出的片面結(jié)論，通過實(shí)驗(yàn)更加加深了學(xué)生對影響浮力大小因素的認(rèn)識(shí)．根據(jù)阿基米德原理，要比較浮力大小，關(guān)鍵是比較浸在液體中物體排開液體的重力．