题目内容

小军在游泳池学习游泳,他向水深处走时,感觉身体变轻了.他由此推断得出:潜水员在水中潜水时,下潜的深度越深,他所受到的浮力就越大.同去的小华认为小军的推断是错误的.他到实验室发现有如下器材:天平和砝码、弹簧测力计、压强计(U形管内的液体是水)、量筒、大烧杯、刻度尺、正方体小铝块、正方体小木块、溢水杯,水和细线,他选用其中的一些器材设计了一个实验,并根据实验现象说明小军的推断是错误的.请你写出小华实验所需要的器材、实验步骤以及分析论证小军的推断是错误的.要求设计的实验具有可行性,且符合安全原则.

答:(1)实验器材:弹簧测力计、正方体小铝块、大烧杯、水和细线;
(2)实验步骤:在烧杯中装入适量的水;
用细线拴上小铝块系在弹簧测力计的挂钩上,测出并记录弹簧测力计的示数G;
将小铝块浸没在水中某一深度,测出并记录弹簧测力计的示数F1
将小铝块浸没在水中另一深度,测出并记录弹簧测力计的示数F2
(3)分析与论证:若G-F1=G-F2,则小铝块浸没在水中不同深度受到的浮力相同.就说明小军的推断是错误的.
分析:根据题意“潜水员在水中潜水时,下潜的深度越深,他所受到的浮力就越大”,以此来确定研究的问题是“浮力的大小是否与物体浸没的深度有关”?为了保证实验结论的可靠性,我们必须选择同一种液体进行实验,并用弹簧测力计来测量力的大小,借助一个密度大于水的正方体小铝块作为研究对象,通过改变物体在水中的浸没深度,观察弹簧测力计示数的变化,最后总结结论.
点评:本实验设计的难度并不大,这也是我们在探究浮力大小与哪些因素有关时,经常遇到的情况.值得我们注意的是,首先要根据题意确定要探究的问题是什么,再围绕实验的目的去选择器材和设计实验步骤,并考虑到如何操作才能符合探究的要求,得出可靠的结论.
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