Question

某同學為了探究浮力的大小與哪些因素有關，做了以下幾個實驗．他首先用彈簧測力計測得某一金屬塊的重為3.8N，測得相同體積的石塊的重為1.1N，然后完成了以下步驟：

實驗1：把金屬塊掛在彈簧測力計下，浸沒在水中的不同深度處，觀察到彈簧測力計的示數始終是3.3N；
實驗2：把金屬塊浸入水中一部分，觀察到彈簧測力計的示數是3.6N；
實驗3：把金屬塊浸沒在硫酸銅溶液中，觀察到彈簧測力計的示數是3.1N（ρ_硫酸銅＞ρ_水）；
實驗4：把石塊浸沒在水中，觀察到彈簧測力計的示數是0.6N．
分析上述實驗結果，可以得到初步結論：
（1）根據“實驗1”可知，浮力的大小與浸沒在液體中的______無關；
（2）根據“實驗1、3”可知，浮力的大小與______有關；
（3）根據“實驗______”可知，浸沒在液體中的物體所受浮力與物體本身的密度無關；
（4）根據“實驗______”可知，浮力的大小與排開液體的體積有關．

Answer 1

【答案】分析：實驗法測浮力的方法：浮力的大小等于物體的重力減去物體浸在液體中彈簧測力計的示數．
阿基米德原理：物體所受的浮力等于排開的液體重力，物體所受的浮力與排開的液體密度和排開的液體體積有關．
（1）實驗1：把金屬塊掛在彈簧測力計下，浸沒在水中的不同深度處，觀察到彈簧測力計的示數始終不變，說明浮力不變；
（2）由“實驗1、3”可知，排開的液體體積相同，液體的密度不同，觀察到彈簧測力計的示數不同，說明浮力不變；
（3）想研究浸沒在液體中的物體所受浮力與物體本身的密度無關，要控制排開的液體密度和排開的液體體積都相同，物體的密度不同；
（4）想研究浮力的大小與排開液體的體積有關，要控制排開的液體密度相同，排開的液體體積不同．
解答：解：（1）根據“實驗1”可知，金屬塊浸沒在水中的深度不同，彈簧測力計的示數始終是3.3N不變，說明浮力不隨物體浸沒在水中的深度的改變而改變，即浮力的大小與浸沒在液體中的深度無關；
（2）根據“實驗1、3”可知，排開的液體體積相同，液體的密度不同，浮力的大小不同，說明與浮力的大小與液體的密度有關；
（3）實驗1和實驗4中，金屬塊和石塊的密度不同，但體積相同，則排開的液體的體積相同；液體都是水，液體密度又相同；彈簧測力計的示數變化分別為3.8N-3.3N=0.5N和1.1N-0.6N=0.5N，兩者相等，所以浮力相同．則能說明浸沒在液體中的物體所受的浮力與物體本身的密度無關．
（4）實驗1和實驗2中，金屬塊浸入水中一部分和完全浸沒時，浮力大小不同，能說明浮力的大小與排開液體的體積有關．
故答案為：深度；液體的密度；1、4；1、2．
點評：此題考查我們的實驗分析能力和控制變量法的了解；
在做探究影響浮力大小的實驗時，我們首先要知道影響浮力大小的因素是什么．