Question

8．小明同学通过实验来研究和影响浮力大小的因素，做了如图甲、乙所示的一系列实验．
（1）综合分析和归纳上述实验，得到的较为完整的结论是：浸在液体中的物体会受到向上的浮力，浮力大小跟物体排开液体的体积和液体的密度有关．而跟浸没在液体中的深度无关．
（2）小明想探究“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．
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．小明的结论是够可靠？不可靠其原因是：排开水的体积变了．
（3）如图乙所示，“曹冲称象”的故事为世人称道，流传至今，物理上人们把这种方法叫做“等效替代”．下列实验中国也用到该方法的是A．
A．探究平面镜成像的热点
B．探究阻力对运动的影响
C．用排水法测量小石块的体积
D．探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关

Answer 1

分析 （1）分析图甲中①②③得出浮力大小与排开液体体积的关系；分析图甲中①④⑤得出浮力大小与液体密度的关系；
（2）根据浮力与重力的关系判断两次浮力的大小关系；
要得出浮力大小与物体形状的关系，需保持液体的密度和排开液体的体积相同，物体的形状不同；
（3）曹冲称象故事用等重量的石头代替等重量的大象，是等效替代的思想；探究平面镜成像的特点是等效替代思想．

解答 解：（1）图甲中第②③物体排开水的体积不同，且排开水的体积越大，所受浮力越大，可知浮力大小与物体排开液体的体积有关；
第④⑤物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，物体受到的浮力不同，可知浮力大小与液体的密度有关；
第③④物体浸没在水中的深度不同，但测力计示数不变，可知物体所受浮力不变，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；
（2）铁皮下沉时，浮力小于重力，漂浮时，浮力等于重力，可知第一次浮力小于第二次浮力大小；
铁片两次排开水的体积不同，所以不能得出浮力大小与物体的形状有关；
（3）曹冲称象故事用等重量的石头代替等重量的大象，是等效替代的思想；探究平面镜成像的特点是等效替代思想，是用实物代替虚像．
故答案为：（1）物体排开液体的体积；液体的密度；浸没在液体中的深度；（2）小于；不可靠；排开水的体积变了；（3）A．

点评 本题是探究浮力大小的因素及浮力知识的应用，关键要掌握控制变量法的应用．