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．下图表示探究过程及有关数据．
（1）分析图D、E两次实验，说明浮力大小跟

液体的密度

有关．
（2）分析图

B

、

C

、

D

三次实验，说明浮力大小跟被排开液体的体积有关．
（3）小明又想探究“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：
①将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底，
②将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上．
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”）；小明得出：物体受到的浮力与其形状有关，小明得出的结论是

错误

的．（填“正确”或“错误”）

Answer 1

分析：（1）影响浮力大小的因素有液体的密度和物体排开液体的体积，要探究浮力和其中一个因素的关系，应采用控制变量进行探究；即探究浮力与液体密度的关系时，应控制排开液体的体积不变；探究浮力与被排开液体的体积关系，应控制液体的密度不变．
（2）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）D、E两次实验中，物体完全浸入煤油和水中，排开液体的体积相同，弹簧测力计的示数不同，即根据称重法可知所受的浮力不同，故说明了浮力大小跟液体的密度有关．
（2）要探究浮力大小跟被排开液体的体积有关，就应控制液体的密度相同，即同一种液体，改变物体排开液体的体积即进入的深度，BCD符合．
（3）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，故结论是错误的．
故答案为：（1）液体的密度；（2）B、C、D；（3）小于；错误．

点评：通过弹簧测力计读出浮力大小，主要用到的是称重法的表达式；本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，因此实验中必须采用控制变量法；同样，在探究有关铁片受到浮力的大小时，正是因为忽视了控制变量法的应用才导致了错误结论的产生．