Question

1．阿基米德原理告诉我们：“浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力”．小刚在学习了该原理后思考：物体受到浮力的大小难道只跟物体排开液体的重力大小有关吗？于是他猜想：物体受到的浮力大小可能还跟物体的密度和浸入液体中的深度有关．为了验证猜想，他选取了两块体积和形状都相同的实心铜块和铁块进行了如图所示的实验．

（1）如果要验证物体所受的浮力大小是否与物体的密度有关，小刚应该选取图中的A、B、D、E等步骤进行对比．小刚已经知道铜的密度大于铁的密度，那么根据他所选择的几个图中弹簧测力计的示数可以知道铜块所受到的浮力等于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）铁块所受到的浮力．由此得出物体所受的浮力大小与物体的密度无关 （选填“有关”或“无关”）．
（2）小刚根据图中B、C、D三步进行对比分析，发现随着物体浸入液体中深度的增加，物体所受到的浮力在变大，于是他就得出了物体所受浮力的大小跟浸入液体中的深度有关的结论．你认为小刚的结论是错误的（选填“正确”、“错误”），原因是：过程不完整，没有探究物体浸没后受到浮力与深度的关系．

Answer 1

分析 （1）要探究浮力大小与物体密度的关系，需使液体密度和排开液体的体积相同；
根据F_浮=G-F判断两物块所受浮力的大小关系，比较得出浮力与物体密度的关系；
（2）浮力大小与物体浸在液体中的深度无关，探究时需使物体浸在液体中的体积和液体的密度相同．

解答 解：（1）要验证物体所受的浮力大小是否与物体的密度有关，就必须控制除密度以外其他物理量相同，要算出最后的数据就得前后对比，所以我们选择A、B、D、E这几组来验证，
由称重法得，F_浮铁=G₁-F₁=4.0N-3.5N=0.5N，
F_浮铜=G-F₂=4.4N-3.9N=0.5N；
得出浮力相同，说明浮力大小与物体密度无关．
（2）而在B、C、D三步的对比分析中，小刚得出的结论是不对的，物体没有浸没时，深度变化的同时，排开液体的体积也在变化．所以应该将物体完全浸没后，再探究浮力与深度是否有关．
故答案为：（1）A、B、D、E；等于；无关；
（2）错误；过程不完整，没有探究物体浸没后受到浮力与深度的关系．

点评 本题目就是考查学生对影响浮力大小因素的掌握，关键是学生要利用称重法分别求出铁块与铜块所受浮力的大小，然后判断浮力的大小与物体密度的关系．第二问中，观察物体所受浮力大小与物体密度的关系时，一定要控制变量，保证其他条件不变．