Question

（2012?達州）在“探究浮力的大小跟哪些因素有關”時，同學們提出了如下的猜想：
A：可能與物體浸沒在液體中的深度有關；
B：可能與物體的密度有關；
C：可能與物體的體積有關；
D：可能與物體浸在中液體的體積有關；
E：可能與液體的密度有關．
為了驗證上述猜想，小明利用下列器材做了如圖所示的實驗．
器材：體積相等的鐵塊、銅塊，彈簧測力計，一杯水，一杯鹽水，細繩．
（1）分析比較實驗③④，可以驗證猜想

D

是正確的；分析比較實驗④⑤，可以驗證猜想

A

是錯誤的（選填“A、B、C、D、E”）．
（2）分析比較實驗①⑤與②⑥，可以驗證猜想

B

是錯誤的（選填“A、B、C、D、E”）．
（3）分析比較實驗

⑥⑦

可得：浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關．
（4）該實驗探究主要運用的科學探究方法是：

控制變量法

．

Answer 1

分析：（1）根據阿基米德原理可知，浮力的大小跟液體的密度、物體排開液體的體積有關，利用F_浮=G-F′可計算浮力；
（2）分析實驗③④、④⑤、①⑤與②⑥中各自對應的相同點和不同點，結合彈簧測力計的示數分析比較得出結論；
（3）研究物體所受浮力的大小與液體的密度有關，需控制排開液體的體積相同，浸沒在不同液體中；
（4）在影響因素是多個時，就要采用控制變量法，研究與其中一個因素的關系時，控制其它因素保持不變．

解答：解：（1）在實驗③④中，都是浸沒在水中，液體密度相同，但排開水的體積不同，V_排③＜V_排④，計算浮力可知，F_浮③=1.0N＜F_浮④=2.0N，說明物體受到的浮力與排開液體的體積有關，即猜想D是正確的；
在實驗④⑤中，液體的密度相同，排開液體的體積相同，但物體浸沒在液體中的深度不同，此時，彈簧測力計的示數相同都是1.0N，計算可知，F_浮④=F_浮⑤=2.0N，說明物體受到的浮力與物體浸沒在液體中的深度無關，即猜想A是錯誤的；
（2）在實驗①⑤中，鐵塊完全浸沒在水中，計算可知，F_浮⑤=2.0N，
在實驗②⑥中，銅塊完全浸沒在水中，計算可知，F_浮⑥=2.0N，
比較可知，鐵塊和銅塊排開水的體積相同，液體的密度相同，受到的浮力相同，說明物體受到的浮力與物體的密度無關，即猜想B錯誤；
（3）研究物體所受浮力的大小與液體的密度有關，需控制排開液體的體積相同，浸沒在不同液體中；
實驗⑥⑦中，銅塊排開液體的體積相同，浸沒在不同的液體（水、鹽水）中，彈簧測力計的示數不同，即浮力不同，說明物體所受浮力的大小與液體的密度有關；
（4）當研究一個物理量同時與多個因素有關時，則采用控制變量法，把多因素的問題變成多個單因素的問題．每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決．
故答案為：（1）D；A；
（2）B；
（3）⑥⑦；
（4）控制變量法．

點評：①這類試題是以考查學生應用物理知識綜合分析和解決問題的能力為基點，從較高的尺度上對學生的理解能力、概括能力、實驗能力、分析能力等進行考查，以提高學生的綜合探索創新能力．
②要針對實驗的情況，選用合適的研究方法，當研究一個物理量同時與多個因素有關時，則采用控制變量法．