Question

15．小明用如图装置探究浮力大小，步骤B至E用水进行，步骤F用盐水进行．
（1）他在认识浮力时，用细绳绑住圆柱体后悬挂于测力计挂钩上，手向上托物体时，测力计示数变小，将圆柱体浸入水中时测力计示数也会变小，说明水对圆柱体产生了一个类似于手向上托的力，这种无理研究方法可命名为类比法．
（2）分析步骤B、C、D，说明浮力的大小与排开液体体积有关；分析步骤D、F，说明浮力大小与液体密度有关．
（3）由步骤B和D可测出圆柱体浸没在水中时受到的浮力F_浮，由步骤A和E可测出圆柱体排开水所受的重力G_排，比较F_浮和G_排得出两者的关系F_浮=G_排．

Answer 1

分析 （1）常用的物理学研究方法有：控制变量法、等效替代法、模型法、比较法、类比法、转换法等，是科学探究中的重要思想方法；
（2）影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积，要探究浮力和其中一个因素的关系，就要采用控制变量法控制另外一个因素一定；比较B、C、D；D、F实验，找出相同因素和不同因素，结合控制变量法的思想复习判断；
（3）根据F_浮=G-F计算出受到的浮力；根据G_排=G_桶和水-G_桶求出G_排，比较F_浮与G_排的大小．

解答 解：
（1）水对物体产生了一个类似于手向上托物体的力，这种物理研究方法是类比法；
（2）分析步骤B、C、D，液体的密度相同，物体在液体中浸没的深度改变的同时，其排开液体体积是变化的，可得出浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大；
分析步骤D、F，排开液体的体积相同，液体的密度不同，可得出浮力的大小与排开液体密度有关；
（3）由图B知：G=3N，由图D知：圆柱体浸没在水中时测力计示数F=1.8N，所以F_浮=G-F=3N-1.8N=1.2N；
由图A知：G_桶=1N，由图E知：G_桶和水=2.2N，则G_排=G_桶和水-G_桶=2.2N-1N=1.2N；所以F_浮=G_排．
故答案为：（1）类比法；（2）排开液体体积；液体密度；（3）D；A；F_浮=G_排．

点评 此题是探究影响浮力大小的因素实验，考查了影响浮力的因素及类比法、控制变量法的应用，同时考查了有关浮力公式的应用．