Question

14．在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，思思为大家做了如图所示的一系列实验．请你从中选出一些图，针对某一个因素进行探究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果．

（1）从图中可知物体完全浸没在水中受到的浮力是1N．物体完全浸没在盐水中受到的浮力是1.2N．
（2）比较图②和图③可知浮力的大小与物体排开液体的体积有关．
（3）比较图③和图④可知浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关．
（4）比较图③和⑤可知浮力的大小与液体的密度有关．

Answer 1

分析 （1）由“称重法”可以测出物体在水中受浮力的大小；
（2）浮力是液体对物体向上托的力，根据F浮=ρ_液gV_排知，浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关，要探究与排开液体的体积的关系，需控制液体的密度相同；
（3）要探究浮力与物体浸没的深度的关系，需控制液体的密度和排开液体的体积相同，物体浸没在液体中的深度不同；
（4）要探究浮力大小与液体的密度，需控制物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，此实验用到了控制变量法．

解答 解：
（1）由图①知G=4N；由图④知，F=3N，则物体浸没在水中受到的浮力为F_浮=G-F=4N-3N=1N，
由图⑤知，F′=2.8N，物体完全浸没在盐水中受到的浮力F_浮′=G-F′=4N-2.8N=1.2N；
（2）由图②和图③可知，液体的密度相同，排开液体的体积不同，测力计的示数不同，且排开液体的体积越大，测力计的示数越小，浮力越大，说明浮力大小与物体排开液体的体积有关；
（3）由图③和图④可知，液体的密度和排开液体的体积均相同，物体浸没在液体中的深度不同，测力计的示数相同，可知浮力相同，由此可知，浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；
（4）由图③和图⑤可知，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，测力计的示数不同，可知所受浮力不同，说明浮力大小与液体的密度有关．
故答案为：
（1）1N；1.2N；（2）物体排开液体的体积；（3）物体浸没在液体中的深度；（4）③；⑤．

点评 控制变量法的熟练运用是完成此题的关键，在这里有多个猜想可供我们选择，但真正影响浮力大小的是物体排开液体的体积和液体的密度，这是我们必须牢记的．