Question

17．小明同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图所示的实验．请你根据小明的实验探究回答下列问题：

（1）根据图中的实验数据，可知物体浸没在盐水中所受的浮力是2.4N．
（2）分析图b、c两次的实验数据，说明浮力大小跟浮力大小与物体排开液体的体积有关：
（3）分析图c、e两次的实验数据，说明浮力大小跟液体的密度有关：
（4）小明还想探究浮力大小与物体形状是否有关，于是他找来一小团橡皮泥、烧杯和水进行实验．实验步骤如下：
步骤一：将橡皮泥团放入盛有适量水的烧杯中，橡皮泥团下沉至杯底；
步骤二：将橡皮泥团捏成“碗状“再放入水中，它漂浮在水面上．
①小明通过分析得出结论：由于第一次橡皮泥团受到的浮力小于第二次呈“碗状“时受到的浮力（选填”大于”、“等于”或“小于）．所以物体受到的浮力与其形状有关．
②同组的小红不同意小明得出的结论，她指出小明的实验有一处错误，所以才会得出错误的结论，错误原因是：她只关注了橡皮泥形状的改变，没有控制物体都要排开相同体积的液体．

Answer 1

分析 （1）根据F_浮=G-F计算出在盐水中受到的浮力；
（2）分析bc变化的量和浮力的变化得出结论；
（3）在探究浮力大小与液体密度关系时，应控制排开液体体积不变，改变液体的密度，观察测力计示数大小；
（4）①物体的重力大于受到的浮力时物体下沉，物体的重力等于受到的浮力时物体漂浮或悬浮，同一物体的质量不变，据此进行解答；
②要探究浮力大小与物体形状是否有关时，应控制物体排开液体的体积和液体的密度不变，改变物体的形状．

解答 解：（1）由a知，物体的重力G=8N；
由e知，物体在盐水中时受到的拉力为F=5.6N；
则物体在盐水中所受浮力F_浮=G-F=8N-5.6N=2.4N；
（2）由b、c可知，物体排开液体的体积不同，由测力计的示数可知，所受浮力不同，且排开液体的体积越大，所受浮力越大，可知浮力大小与物体排开液体的体积有关，且密度相同，排开液体的体积越大，所受浮力越大；
（3）分析图c、e可知在物体浸在液体中的体积相同时，物体在不同液体中，测力计示数不同，由此说明浮力大小跟液体的密度有关；
（4）①由物体的浮沉条件可知，橡皮泥下沉时F_浮1＜G，橡皮泥漂浮时F_浮2=G，则F_浮1＜F_浮2；
②错误原因就是没有利用控制变量法，即没有控制物体都要排开相同体积的液体．
故答案为：（1）2.4；（2）浮力大小与物体排开液体的体积；（3）c、e；（4）①小于；②排开相同体积的液体．

点评 本题主要考查学生控制变量法的应用和图示的分析能力．探究浮力的大小是否与液体密度的关系要保证物体排开液体体积一定；要探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系要保证液体的密度一定；要探究浮力的大小是否与其它因素有关要保证物体排开液体的体积和液体的密度一定．