Question

小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和煤油），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究．图中表示探究过程及有关数据．
（1）分析图B、C、D，说明浮力大小跟

物体排开的液体体积

有关．
（2）分析图

D、E

，说明浮力大小跟液体密度有关．
（3）物体完全浸没在煤油中所受的浮力是

2.4

N．
（4）小明还想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”．他找来薄铁片、烧杯和水进行实验．实验步骤如下：
步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底．
步骤二：将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上．
①通过分析可知，第一次铁片受到的浮力

小于

第二次铁片受到的浮力（选填“大于”、“等于”或“小于”）； 
②小明得出：物体受到的浮力与其形状有关．小明得出错误结论的原因是：他只关注了铁片

形状

的改变，忽视了

排开液体体积

对浮力大小的影响．

Answer 1

分析：（1）观察弹簧测力计示数的变化和物体排开液体体积的变化，就能说明二者的关系；
（2）要说明浮力大小跟液体密度有关，应选择不同液体，且都是全部浸没，图D、E符合要求；
（3）物体完全浸没在煤油中所受的浮力可用图A、E中弹簧测力计的示数之差算出；
（4）根据浮沉条件可比较铁片受到的浮力与自身重力的关系，进而比较浮力；铁片形状改变后，其排开水的体积发生了变化，这才是浮力变化的真正原因．

解答：解：（1）图B、C、D中，随着物体排水体积的增大，弹簧测力计的示数在减小，说明浮力大小跟物体排开的液体体积有关；
（2）图D、E中，物体完全浸没，且两种液体密度不同，符合探究浮力大小跟液体密度关系的要求；
（3）物体完全浸没在煤油中所受的浮力F_浮=G-F_拉=10N-7.6N=2.4N；
（4）①铁片下沉时浮力小于重力，第二次漂浮时浮力等于重力，所以第一次所受浮力小于第二次所受浮力；
②形状的改变至使铁片的排水体积发生了变化，因此，小明只关注形状的变化，忽视了排水体积的变化，结论自然不可靠．
故答案为：（1）物体排开的液体体积；（2）D、E；（3）2.4；（4）①小于； ②形状，排开液体体积．

点评：通过弹簧测力计读出浮力大小，主要用到称重法的表达式．此题中既探究浮力大小跟排开体积的关系，还探究与液体密度的关系，因此，控制变量法的运用依然是必须的；同样，在探究有关铁片受到的浮力时，正是因为忽视了变量的控制，才导致了错误结论的产生．