题目内容

3．实验中学的小强同学用一个弹簧测力计、一个圆柱体金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和酒精），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究．如图表示探究过程及有关数据．

（1）分析②、③、④三步，说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关．
（2）分析①④⑤步，说明浮力大小跟液体的密度有关．
（3）小强边做边思考，觉得浮力可能还和以下因素有关：
①跟物体的重力有关；
②跟物体的形状有关；
于是小强利用上面实验中的器材，同时又找来了体积相同的实心铁块和铝块，一团橡皮泥，设计了实验进行探究，实验过程如下，请你帮他把实验步骤补充完整．
①用弹簧测力计分别测出铁块和铝块的重力为G1、G2；
②用弹簧测力计分别拉着铁块和铝块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数分别为F1、F2；
③用细线拴住橡皮泥挂在弹簧测力计挂钩上，把橡皮泥浸没到烧杯的水中，读出弹簧测力计的示数为F3；
④把橡皮泥拉出来，然后改变橡皮泥形状无关，再把橡皮泥浸没到烧杯的水中，读出弹簧测力计的示数为F4；
⑤实验结束后，小强认真分析了数据发现：G1-F1=G2-F2；F3=F4，你认为浮力与物体的重力和形状无关 （选填“有关”、“无关”）．
（4）小强结束了自己的实验探究，就马上得出了自己认为具有普遍意义的结论．你认他的实验结果可靠吗？不可靠 （选填“可靠”或“不可靠”），请你分析小强的实验设计的不足之处他只选了一种液体，做了一次实验，结论没有普遍性．

分析 （1）根据称重法可求出圆柱体金属块所受浮力，分析②、③、④所示实验，找出不变的量和变化的量，确定浮力与变化量之间的关系；
（2）要比较浮力与液体密度的关系，需要控制其排开液体的体积相同，只改变液体的密度，据此可判断符合要求的实验次数；
（3）研究浮力与重力的大小关系，要控制排开液体的体积和密度不变，改变物体的重力大小，根据称重法求浮力大小；
研究浮力大小与形状的关系，保持排开液体的体积和密度不变，只改变其形状；通过分析数据关系得出结论；
（4）一个探究实验应改变实验条件进行多次探究，这样才能避免偶然性，得出具有普遍性的结论．

解答 解：
（1）图①金属块受到的重力G=10N，分析②、③、④可知，是同种液体，只是物体排开液体的体积不同，
弹簧测力计的示数也不同，根据称重法，物体在液体中所受的浮力F浮=G-F示大小不同，说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关；
（2）要比较浮力与液体密度的关系，需要控制其排开液体的体积相同，只改变液体的密度，图①、④、⑤符合探究的要求；
（3）②用弹簧测力计分别拉着铁块和铝块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数分别为F1、F2；
④把橡皮泥拉出来，然后改变橡皮泥的形状，再把橡皮泥浸没到烧杯的水中，读出弹簧测力计的示数为F4；
⑤实验结束后，小强认真分析了数据发现：G1-F1=G2-F2；F3=F4，说明浮力与物体的重力和形状无关；
（4）他的实验结果不可靠；从小强的实验探究过程可以看出，他只用了一种液体，测量了一组数据，所以结论不具普遍性．
故答案为：
（1）排开液体体积；（2）①④⑤；（3）浸没在水中；改变橡皮泥形状；无关；
（4）不可靠；他只选了一种液体，做了一次实验，结论没有普遍性．

点评 本题考查“探究浮力的大小跟哪些因素有关”，涉及称重法、对实验现象的分析等，并渗透了控制变量法、归纳法的考查，综合性较强．

练习册系列答案
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