Question

9．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验时，同学们提出了如下的猜想：
①可能跟物体浸入液体的深度有关；
②可能跟物体的重力有关；
③可能跟物体的体积有关；
④可能跟物体浸入液体的体积有关；
⑤可能跟液体的密度有关．
为了验证上述猜想，李明做了如图所示的实验：他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，在这一实验中：
（1）铁块从位置1-2-3的过程中，弹簧测力计的示数变小，说明铁块受到的浮力变大；从位置3-4的过程中，弹簧测力计的示数不变，说明铁块受到的浮力不变．（填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）通过这一实验可以验证上述猜想④是正确的，猜想①是不正确的，猜想②③⑤是没能验证出来的（填上面猜想的序号）．
（3）给你一杯清水、一个熟鸡蛋和适量的食盐，请你设计实验验证浮力与液体的密度是否有关．简要写出你的实验验证的方法：先把鸡蛋放入清水中，鸡蛋会下沉，在向水中放入适量的食盐，鸡蛋会慢慢上浮．说明鸡蛋浸没在清水和盐水中受到的浮力不同，由此验证物体受到的浮力与液体的密度有关．

Answer 1

分析 （1）由图判断测力计示数大小关系，根据F_浮=G-F_示，确定铁块受到的浮力变化；
（2）根据控制变量法，研究浮力与其中一个因素的关系时，只让这个因素发生改变，而要控制其它因素不同；
（因浮力大小与排开液体的体积和排开液体的密度有关，故在研究①时，要控制排开液体的体积和排开液体的密度不变；）
（3）控制鸡蛋排开液体的体积相同，只改变液体的密度，故加盐改变水密度的大小，看鸡蛋的浮沉变化．鸡蛋下沉时，受到的浮力小于自身重力；鸡蛋上浮过程中，受到的浮力大于自身重力．

解答 解：（1）由图可知，F_示1＞F_示2＞F_示3=F_示4，即铁块从位置1-2-3的过程中，弹簧测力计的示数变小，根据称重法，F_浮=G-F_示，可知铁块受到的浮力变大；
从位置3-4的过程中，弹簧测力计的示数不变，说明铁块受到的浮力不变；
（2）在上面的操作中，物体浸入液体的深度和物体浸入液体的体积发生了改变，而物体的重力、物体的体积、液体的密度均没有改变；
在研究浮力跟物体浸入液体的体积有关时，控制液体的密度不同，只改变了浸入液体的体积大小，而浮力大小不同，可知浮力大小可能跟物体浸入液体的体积有关，即④是正确的；
但在研究浮力与物体浸入液体的深度的关系时，只控制排开液体的密度相同，没有控制排开液体的体积相同，故得出的结论是错误的；猜想①是不正确的；
结合（1）中，排开液体的体积越大，受到的浮力越大，故通过这一实验可以验证上述猜想④是正确的，猜想①是不正确的，猜想②③⑤是没能验证出来的；
猜想②③⑤是没能验证出来的；
（3）先把鸡蛋放入清水中，鸡蛋会下沉（此时浮力小于重力），在向水中放入适量的食盐，鸡蛋会慢慢上浮（浮力大于重力），说明鸡蛋浸没在清水和盐水中受到的浮力不同，由此验证物体受到的浮力与液体的密度有关．
故答案为：（1）变小；变大；不变；不变；
（2）④；①；②③⑤；
（3）先把鸡蛋放入清水中，鸡蛋会下沉，在向水中放入适量的食盐，鸡蛋会慢慢上浮．说明鸡蛋浸没在清水和盐水中受到的浮力不同，由此验证物体受到的浮力与液体的密度有关．

点评 本题探究浮力的大小跟哪些因素有关，考查称重法测浮力、浮沉条件、控制变量法的运用及设计实验方案的能力，有一定难度．