Question

在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”時(shí)，同學(xué)們提出了如下的猜想：
A：可能與物體浸沒(méi)在液體中的深度有關(guān)；
B：可能與物體的密度有關(guān)；
C：可能與物體的體積有關(guān)；
D：可能與物體浸在中液體的體積有關(guān)；
E：可能與液體的密度有關(guān)．
為了驗(yàn)證上述猜想，小明利用下列器材做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)．
器材：體積相等的鐵塊、銅塊，彈簧測(cè)力計(jì)，一杯水，一杯鹽水，細(xì)繩．
（1）分析比較實(shí)驗(yàn)③④，可以驗(yàn)證猜想______是正確的；分析比較實(shí)驗(yàn)④⑤，可以驗(yàn)證猜想______是錯(cuò)誤的（選填“A、B、C、D、E”）．
（2）分析比較實(shí)驗(yàn)①⑤與②⑥，可以驗(yàn)證猜想______是錯(cuò)誤的（選填“A、B、C、D、E”）．
（3）分析比較實(shí)驗(yàn)______可得：浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)．
（4）該實(shí)驗(yàn)探究主要運(yùn)用的科學(xué)探究方法是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)阿基米德原理可知，浮力的大小跟液體的密度、物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)，利用F_浮=G-F′可計(jì)算浮力；
（2）分析實(shí)驗(yàn)③④、④⑤、①⑤與②⑥中各自對(duì)應(yīng)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，結(jié)合彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分析比較得出結(jié)論；
（3）研究物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)，需控制排開(kāi)液體的體積相同，浸沒(méi)在不同液體中；
（4）在影響因素是多個(gè)時(shí)，就要采用控制變量法，研究與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，控制其它因素保持不變．
解答：解：（1）在實(shí)驗(yàn)③④中，都是浸沒(méi)在水中，液體密度相同，但排開(kāi)水的體積不同，V_排③＜V_排④，計(jì)算浮力可知，F(xiàn)_�、�=1.0N＜F_{�、�}=2.0N，說(shuō)明物體受到的浮力與排開(kāi)液體的體積有關(guān)，即猜想D是正確的；
在實(shí)驗(yàn)④⑤中，液體的密度相同，排開(kāi)液體的體積相同，但物體浸沒(méi)在液體中的深度不同，此時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相同都是1.0N，計(jì)算可知，F(xiàn)_�、�=F_�、�=2.0N，，說(shuō)明物體受到的浮力與物體浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān)，即猜想A是錯(cuò)誤的；
（2）在實(shí)驗(yàn)①⑤中，鐵塊完全浸沒(méi)在水中，計(jì)算可知，F(xiàn)_{�、�}=2.0N，
在實(shí)驗(yàn)②⑥中，銅塊完全浸沒(méi)在水中，計(jì)算可知，F(xiàn)_�、�=2.0N，
比較可知，鐵塊和銅塊排開(kāi)水的體積相同，液體的密度相同，受到的浮力相同，說(shuō)明物體受到的浮力與物體的密度無(wú)關(guān)，即猜想B錯(cuò)誤；
（3）研究物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)，需控制排開(kāi)液體的體積相同，浸沒(méi)在不同液體中；
實(shí)驗(yàn)⑥⑦中，銅塊排開(kāi)液體的體積相同，浸沒(méi)在不同的液體（水、鹽水）中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，即浮力不同，說(shuō)明物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān)；
（4）當(dāng)研究一個(gè)物理量同時(shí)與多個(gè)因素有關(guān)時(shí)，則采用控制變量法，把多因素的問(wèn)題變成多個(gè)單因素的問(wèn)題．每一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，從而研究被改變的這個(gè)因素對(duì)事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決．
故答案為：（1）D；A；
（2）B；
（3）⑥⑦；
（4）控制變量法．
點(diǎn)評(píng)：①這類(lèi)試題是以考查學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)綜合分析和解決問(wèn)題的能力為基點(diǎn)，從較高的尺度上對(duì)學(xué)生的理解能力、概括能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒎治瞿芰Φ冗M(jìn)行考查，以提高學(xué)生的綜合探索創(chuàng)新能力．
②要針對(duì)實(shí)驗(yàn)的情況，選用合適的研究方法，當(dāng)研究一個(gè)物理量同時(shí)與多個(gè)因素有關(guān)時(shí)，則采用控制變量法．