Question

【題目】水平實(shí)驗(yàn)桌面上有彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、系好細(xì)線的均勻柱狀實(shí)心鋁棒（高度約為6cm）和裝有適量水的燒杯．小明學(xué)習(xí)了浮力大小跟哪些因素有關(guān)的知識(shí)后，又提出了新的猜想，為此他利用提供的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)探究．
①在已調(diào)零的彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛鋁棒，如圖甲所示，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F0；
②將懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下方的鋁棒部分浸在水中，鋁棒下表面所處的深度h1為2cm，如圖乙所示，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1；
③將懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下方的鋁棒下移，鋁棒下表面所處的深度h2為4cm，如圖丙所示，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2；
小明發(fā)現(xiàn)F1 大于F2 ， 通過(guò)學(xué)到的知識(shí)，他判斷出兩次實(shí)驗(yàn)中鋁棒受到的浮力大小不等，于是得出結(jié)論“物體在水中所受浮力的大小，跟它下表面所處的深度有關(guān)”．請(qǐng)你只利用這些器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明小明的結(jié)論是錯(cuò)誤的．寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．

Answer 1

【答案】解：由實(shí)驗(yàn)可以看出，小明的實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有探究鋁棒浸入水中的體積（V排）相等． 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出實(shí)心鋁棒的重力G；
②將實(shí)心鋁棒浸沒(méi)水中的不同深度處，并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F；
③利用F浮=G﹣F，計(jì)算出彈簧測(cè)力計(jì)在水中不同深度所受的浮力，比較它們的大小．
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：會(huì)看到鋁棒浸沒(méi)在不同深度時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)都相等，所以每次實(shí)驗(yàn)鋁棒受到的浮力是相等的；
可得結(jié)論：浸沒(méi)在水中的物體，所受浮力大小和深度無(wú)關(guān)．說(shuō)明小明的結(jié)論是錯(cuò)誤的．
【解析】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意控制變量法的運(yùn)用，在確保ρ液和V排不變的前提下，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)；改變物體的深度，利用測(cè)力計(jì)分兩步測(cè)出物體的浮力，然后分析數(shù)據(jù)，去獲取結(jié)論．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了探究浮力大小的實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握浸在液體中的物體受到的浮力大小與物體浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān)才能正確解答此題．