在學(xué)習(xí)阿基米德原理時,對浸沒在水中的物體所受浮力的大小,小林有如下猜想:
A.是否與形狀有關(guān)?B.是否與物體浸沒在水中的深度有關(guān)?
為了驗證猜想A,小林做了如下實驗:
(1)首先,用細(xì)線將橡皮泥拴在測力計下,測出它的重力G;然后在燒杯中裝入適量的水,使測力計下的橡皮泥剛好浸沒在水中,測得此時測力計的示數(shù)為F1,則橡皮泥浸沒在水中受到的浮力的大小為______;
(2)將次橡皮泥捏成其它形狀后,在將它剛好浸沒在水中,記下測力計此時的示數(shù)F2;分析以上數(shù)據(jù),若有______,則此結(jié)果可以初步證明浮力的大小與物體浸沒在水中的形狀無關(guān);
(3)對影響浮力大小的因素,你還能提出的猜想是______.
解:(1)用線拴好橡皮泥掛在彈簧測力計下,測出橡皮泥的重G,將橡皮泥浸沒水中,讀出彈簧測力計的示數(shù)F1,則橡皮泥受到的浮力F浮=G-F1.
(2)利用控制變量法,讓“液體密度”和“被物體排開的液體體積(物體體積)”兩個因素不變,只改變橡皮泥的形狀,根據(jù)F浮=G-F示求出橡皮泥在不同形狀下所受到的浮力,若浮力是相等的,說明浮力的大小和物體形狀無關(guān);若浮力不相等,說明浮力的大小和物體形狀有關(guān).
(3)探究浮力的大小時,對浸沒在水中的物體所受浮力的大小,除了小林的猜想以外,還可以猜想與物體的密度、物體排開液體的體積等因素有關(guān).
故答案為:物體排開液體的體積.
分析:(1)利用稱重法求得橡皮泥的浮力:用橡皮泥的重力減去它在液體中彈簧測力計的示數(shù).
(2)探究浮力的大小與物體的形狀的關(guān)系,可用橡皮泥改變形狀,比較測力計示數(shù)是否變化,讀出此時的示數(shù)為F2;G-F1=G-F2或直接寫F1=F2也對.
(3)生活中有很多現(xiàn)象可以說明浮力的大小可能與液體的密度有關(guān),也可猜想與物體的密度、物體排開液體的體積等因素有關(guān).
點評:本題考查了測浮力的方法、用控制變量法設(shè)計實驗、對結(jié)論的描述等.設(shè)計實驗時,步驟的描述語言要嚴(yán)謹(jǐn),體現(xiàn)科學(xué)的物理學(xué)方法;在結(jié)論的描述上,要從兩個角度論述,即與形狀有關(guān)或是無關(guān).