Question

在“探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)”時(shí)，同學(xué)們提出了如下的猜想：
①可能與物體浸入液體的深度有關(guān)；
②可能與物體的重力有關(guān)；
③可能與物體的體積有關(guān)；
④可能與物體浸入液體的體積有關(guān)；
⑤可能與液體的密度有關(guān)．
物理興趣小組的李明為了驗(yàn)證上述猜想，做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：他在彈簧測(cè)力計(jì)下端掛一個(gè)鐵塊，依次把它緩緩地浸入水中不同位置，在這一實(shí)驗(yàn)中：
（1）鐵塊從位置1～2～3的過程中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)

變小

，說明鐵塊受到的浮力

變大

；從位置3～4的過程中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)

不變

，說明鐵塊受到的浮力

不變

．（填“變大”、“變小”或“不變”）
（2）通過這一實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證上述猜想

④

是正確的，猜想

①

是不正確的（填上面猜想的序號(hào)）．
（3）有幾個(gè)同學(xué)看到實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景1～2后，認(rèn)為“在物體沒有完全浸沒時(shí)，物體所受的浮力與物體在液體中所處的深度有關(guān)．”李明總覺得這個(gè)說法不對(duì)，但又找不到有力的證據(jù)．請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案．說明這種說法是錯(cuò)的．（作簡(jiǎn)圖說明或說明實(shí)驗(yàn)方案）

Answer 1

分析：（1）通過讀圖，結(jié)合稱重法的原理，可以判斷彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化及浮力的變化情況；
（2）浮力的大小只跟兩個(gè)因素有關(guān)，即物體排開液體的體積和液體的密度，因此各猜想中只有最后兩個(gè)是正確的，通過實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了這兩種說法；
（3）根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排，浮力大小其實(shí)是由物體浸入水中的體積決定的，所以在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要得到浮力與液體在液體中的深度無(wú)關(guān)，使液體浸入液體中的深度不同，且深度大，浸入液體的體積反而�。�

解答：解：（1）讀圖可知，鐵塊從位置1-2-3的過程中，排開液體的體積逐漸增大，因此，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)逐漸變小，根據(jù)F_浮=G-F_拉，說明浮力在變大；
從位置3-4的過程中，鐵塊都是完全浸沒，排開的液體體積不再變化，只改變其深度，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不會(huì)改變，說明鐵塊受到的浮力不變；
（2）由（1）分析知，在同一液體中，物體浸入液體中的體積越大，受到的浮力越大，猜想④正確；完全浸沒時(shí)，浸入水中的深度不同，但所受到的浮力相同，可知猜想①錯(cuò)誤；
（3）如圖，

兩物體均未完全浸沒，物體浸入水中的深度不同，第二次浸入的深度較小，但所受浮力較大，可知在物體沒有完全浸沒時(shí)，物體所受的浮力與物體在液體中所處的深度無(wú)關(guān)．
故答案為：（1）變��；變大；不變；不變；（2）④；①；（3）對(duì)于同一個(gè)物體，如上圖所示情況，在沒有完全浸沒的情況下，浮力大小仍與所處的深度無(wú)關(guān)．

點(diǎn)評(píng)：此實(shí)驗(yàn)中主要通過探究了浮力的大小與哪些因素有關(guān)，操作簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯，實(shí)驗(yàn)中要明確觀察的重點(diǎn)應(yīng)放在觀察物體浸沒的程度、彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化，并尋找它們之間的變化關(guān)系，最終分析出正確的結(jié)論．