Question

12．關(guān)于“浮力的大小與哪些因素有關(guān)”．同學(xué)們有以下猜想：
猜想1：浮力的大小與液體的密度有關(guān)．
猜想2：浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)．
猜想3：浮力的大小與液體的質(zhì)量有關(guān)．

（1）如圖1所示，小琳在家中做的實驗，用手把飲料罐按入水中，水面上升的越高，人會感到越吃力．這個事實可以支持猜想2（選填序號）．
（2）小進(jìn)和小軒在探究“浮力的大小與液體質(zhì)量”關(guān)系的時候，他們用兩塊完全相同的橡皮泥各自進(jìn)行了實驗，兩燒杯中分別加水300g和200g，步驟如圖2、圖3所示，經(jīng)過交流，發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)論是不一致的，你認(rèn)為小軒的實驗方案得出的結(jié)論更可靠，另一方案結(jié)論不可靠的主要原因是未控制物體排開液體的體積相同．
（3）他們選擇了可靠的實驗方案繼續(xù)實驗，收集到的數(shù)據(jù)如下表所示．

實驗序號	燒杯中水的質(zhì)量m/g	物體的重力G/N	物體浸沒水中時受到的拉力F/N	浮力F/N
1	100	2	0.6
2	200	2	0.6
3	300	2	0.6

第一次實驗時，物體受到的浮力是1.4N．
分析實驗數(shù)據(jù)，他們得到的結(jié)論是浸在液體中的物體所受的浮力與液體的質(zhì)量無關(guān)．

Answer 1

分析 （1）浮力是豎直向上的，根據(jù)手的感覺來感知浮力的變化；通過水面的變化來判斷物體排開液體體積的關(guān)系；從而提出浮力和物體排開液體體積關(guān)系的猜想；
（2）要判斷出浮力大小是否與水的質(zhì)量有關(guān)，應(yīng)控制其它因素相同；
（3）由表格數(shù)據(jù)可知，第一次實驗時物體的重力、物體浸沒水中時受到的拉力，根據(jù)稱重法計算此時物體受到的浮力；分析三次實驗中物體所受浮力的大小得出浮力與液體質(zhì)量的關(guān)系．

解答 解：（1）用手把空的飲料罐按入水中，手就會感受到豎直向上的浮力，越往下按，浮力越大；空飲料罐向下按入的過程中，水面會升高，空飲料罐排開水的體積比較大；由此得出猜想：浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)，即這個事實可以支持猜想2．
（2）要探究“浮力的大小與液體質(zhì)量”關(guān)系，應(yīng)控制物體排開水的體積相同，由圖可知，小軒的方案符合要求，得出的結(jié)論更可靠；而小進(jìn)的方案未控制物體排開液體的體積相同，得出的結(jié)論不可靠．
（3）由表格數(shù)據(jù)可知，第一次實驗時物體的重力G=2N，物體在浸沒水中時受到的拉力F=0.6N，
則第一次實驗時物體受到的浮力：F_浮=G-F=2N-0.6N=1.4N；
由表格中數(shù)據(jù)可知，燒杯中水的質(zhì)量不同，但物體所受的浮力相同，由此可得：浸在液體中的物體所受的浮力與液體的質(zhì)量無關(guān)；
故答案為：（1）2；（2）小軒；未控制物體排開液體的體積相同；（3）1.4N；浸在液體中的物體所受的浮力與液體的質(zhì)量無關(guān)．

點評 本題是探究影響浮力大小的因素實驗，主要考查了控制變量法的應(yīng)用，對實驗數(shù)據(jù)的分析及對阿基米德原理的理解．