Question

如图所示是小明在学习浮力时，在课上做的几个探究性实验的主要操作情景．请问：

（1）图甲的两个对比性实验，是为了探究浮力的大小与

排开液体体积

是否有关．
（2）从图乙的两个对比性实验中，你能得到的结论是

物体受到的浮力与浸入液体的深度无关

．
（3）图丙是小明为了探究部分浸入液体中的物体受到的浮力大小是否符合阿基米德原理的结论而进行的几次实验，他每次操作的目的均用文字写在了操作图的下方．根据图示情况分析，小明的操作是否恰当，为什么？

Answer 1

分析：（1）甲图中，浸入液体中的物体受到三个力的作用：重力、拉力、浮力．随物体浸入液体体积的增大，弹簧测力计示数减小．
（2）乙图中，两物体都浸没液体中，且浸入深度不同，测力计示数相同．
（3）操作是否正确，从能否完成实验，实验结论是否正确、客观，是否存在明显错误和步骤是否必要等方面考虑．

解答：解：
（1）甲图中，物体浸入液体部分越多，弹簧测力计示数越小，由公式F_浮=G-G′得：弹簧秤的示数减小，物体受到的浮力增大，所以甲图研究的是浮力的大小与排开液体的体积是否有关．
（2）这是研究浮力的大小与浸入深度之间的关系，其结论是浮力的大小与浸入深度无关．
（3）图丙中的操作不恰当，因为要研究部分浸入液体中的物体受到的浮力大小是否符合阿基米德原理，需要测物体的重力G，部分浸入水中时测力计拉力F，桶重G'和桶和排开液体的总重G_总，在第一步中铝柱部分浸入水中弹簧测力计的拉力F调到第三步，最后将G-F和G_总-G′进行对比．
故答案为：
（1）排开液体体积；
（2）物体受到的浮力与浸入液体的深度无关；
（3）不恰当；在第一步记录铝柱浸入水中弹簧测力计的拉力不合适．

点评：探究浮力的大小与哪些因素有关的实验，是力学中的一个重要实验，这个实验的探究过程突出反映了物理分析、研究问题的方法．