Question

在探究“浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗時，一組同學根據(jù)生活經(jīng)驗提出了如下猜想：
A．浸在液體里的物體受到的浮力大小可能跟深度有關(guān)；
B．浸在液體里的物體受到的浮力大小可能跟排開液體的體積有關(guān)；
C．浸在液體里的物體受到的浮力大小可能跟液體的密度有關(guān)．
實驗桌上有如下器材：量程符合實驗要求的彈簧測力計一個，一個大水槽里盛有足夠深的水，體積相同的若干鉤碼．該組同學所做的實驗過程如圖所示．
（1）鉤碼浸沒在水中時受到的浮力是______N；
（2）比較______，可知猜想A是錯誤的；
（3）比較b、c、d，可知猜想______是正確的；
（4）完成該實驗后，該組同學在此實驗的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一個實驗來證明：“浸在液體中的物體所受的浮力大小與它排開液體的體積成正比”．請你根據(jù)現(xiàn)有器材寫出主要的實驗步驟．

Answer 1

【答案】分析：由步驟a和d，利用F_浮=G-F可計算出鉤碼浸沒在水中時受到的浮力是F_浮=G-F=0.5N-0.3N=0.2N．猜想A．浸在液體里的物體受到的浮力大小可能跟深度有關(guān)，實驗步驟d和e中雖然鉤碼浸沒在液體的深度不同，而鉤碼受到液體的浮力卻是相同的；實驗步驟b、c、d鉤碼浸在液體中的體積逐漸增大，彈簧測力計的示數(shù)逐漸減小，即浮力逐漸增大，所以浸在液體中的物體受到的浮力大小跟排開液體的體積有關(guān)，故猜想B是正確的；要驗證浸在液體中的物體所受的浮力大小與它排開液體的體積成正比，需要控制物體浸在液體中的體積成倍的變化．
解答：解：（1）利用F_浮=G-F可計算出鉤碼浸沒在水中時受到的浮力是F_浮=G-F=0.5N-0.3N=0.2N，所以本題答案為：0.2；
（2）d和e中雖然鉤碼浸沒在液體的深度不同，而鉤碼受到液體的浮力卻是相同的，所以由d、e驗證猜想A是錯誤的，所以本題答案為：d、e；
（3）實驗步驟b、c、d鉤碼浸在液體中的體積逐漸增大，彈簧測力計的示數(shù)逐漸減小，即浮力逐漸增大，所以浸在液體中的物體受到的浮力大小跟排開液體的體積有關(guān)，故猜想B是正確的，所以本題答案為：B；
（4）要驗證浸在液體中的物體所受的浮力大小與它排開液體的體積成正比，需要控制物體浸在液體中的體積成倍的變化，所以本題答案為：
①把三個鉤碼掛在一起，然后掛在調(diào)節(jié)好的彈簧測力計下，測出它們的總重為G，記錄在表格中，
②用彈簧測力計吊著三個鉤碼，使最下方的鉤碼浸沒在水槽里的水中，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)為F，記錄在表格中，
③依次增加鉤碼浸沒在水中的個數(shù)，仿照步驟②分別讀出彈簧測力計的示數(shù)，直至三個鉤碼全部浸沒在水中，記錄每次彈簧測力計的示數(shù)，
④利用F_浮=G-F計算出各次鉤碼所受的浮力，記錄在表格中，
點評：此題需要從多層面、多方位探索與題目有關(guān)的知識而獲得解決的試題．這類試題是以考查學生應(yīng)用物理知識綜合分析和解決問題的能力為基點，從較高的尺度上對學生的理解能力、概括能力、實驗?zāi)芰�、分析能力等進行考查，以提高學生的綜合探索創(chuàng)新能力．