Question

【题目】小明在探究“浮力的大小与哪些因素有关”时，他猜想浮力的大小可能与液体的密度、物体的体积、物体排开液体的体积有关。所用的实验器材有：底面积相同而体积不同的圆柱状铝块（带有挂钩）若干、烧杯、盐水、水、酒精、量程足够大的弹簧测力计和细线。已知ρ盐水＞ρ水＞ρ酒精。

（1）在探究“浮力的大小与物体排开液体的体积是否有关”时，他选择了一个铝块做实验，铝块的体积大一些好还是小一些好？_____。

（2）设计出探究“浮力的大小与液体的密度是否有关”的记录实验数据的表格，表中要有必要的信息。表中涉及到的物理量只用字母表示即可。

（_______）

（3）在探究“浮力的大小与物体的体积是否有关”时，小明选用三个体积不同的铝块、烧杯、水和弹簧测力计，用如图的方式进行实验。先用弹簧测力计测出一个铝块的重力，然后把这个铝块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数。再用其他两个铝块重复上述实验。分析数据得出了结论。

①该实验方案的不合理之处是：_____。

②在原有实验器材的基础上，增加一个记号笔，写出改正不合理之处的做法：_____。

Answer 1

【答案】大一些好

实验次数	V总	V排	液体种类	ρ液	G物/N	F示/N	F浮/N
1	相同	相同	酒精	小
2			水	中
3			盐水	大

没有控制物体排开液体的体积相同 将三个铝块放在水平桌面上，用记号笔在铝块相同高度处做标记；每次将铝块浸入水中时，都使铝块的标记处与水面相平

【解析】

（1）在探究“浮力的大小与物体排开液体的体积是否有关”时，应选择体积较大的铝块，因为体积越大，能变化的体积越大浮力变化越大，使用效果越明显；

（2）浮力与液体密度、排开液体的体积有关，根据控制变量法，应控制排开液体的体积相同，改变液体的密度。有弹簧测力计可以采用称量法测浮力；

（3）浮力与液体密度、排开液体的体积有关，要探究浮力与物体的体积的关系，根据控制变量法，需要控制液体密度、排开液体的体积相同，据此分析小明的实验方案，提出合理的方案。

（1）在探究“浮力的大小与物体排开液体的体积是否有关”时，要使铝块多次浸入到液体中，以排开不同体积的液体，即底面浸入不同的深度，因为铝块的底面积一定，当铝块的体积大一些时，高度更大，这样有利于实验进行，实验现象更明显，即体积大一些好。

（2）在探究“浮力的大小与液体的密度是否有关”，根据控制变量法的思想，应保证铝块的总体积及排开液体的体积相等，分别浸没于三种液体中，标出三种液体密度大小关系，为了比较浮力大小，应包括物体的重，测力计的示数，浮力大小等数据。设计表格如下：

实验次数	V总	V排	液体种类	ρ液	G物/N	F示/N	F浮/N
1	相同	相同	酒精	小
2			水	中
3			盐水	大

（3）①根据小明的实验方案知，三个铝块的体积不同，且每次浸没在液体中实验，则每次排开液体的体积不等，不符合控制变量法的思想，不能达到实验目的，即该实验方案的不合理之处是：没有控制物体排开液体的体积相同。

②在原有实验器材的基础上，增加一个记号笔，为了使每次排开液体的体积相等，应使铝块每次浸入液体的深度相同，所以改正不合理之处的做法为：将三个铝块放在水平桌面上，用记号笔在铝块相同高度处做标记；每次将铝块浸入水中时，都使铝块的标记处与水面相平，这样就保证了每次排开液体的体积相等。