Question

請你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，研究浸在液體中的物體受到的浮力大小與物體的形狀無關(guān)．
供選擇的器材有：彈簧測力計(jì)，三個(gè)形狀不同的小木塊，三個(gè)形狀不同的小石塊，橡皮泥，燒杯、細(xì)線、水、酒精．
（1）你選擇的器材是：    ．
（2）你的研究方案（即實(shí)驗(yàn)步驟）是：   
（3）說明你是如何根據(jù)研究過程中觀察到的現(xiàn)象或獲得的數(shù)據(jù)得出結(jié)論的：    ．

Answer 1

【答案】分析：由F_浮=ρ_液gV_排知，浮力大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)，所以要研究浸在液體中的物體受到的浮力大小與物體的形狀無關(guān)，需保持液體的密度和排開液體的體積不變，將同一物體浸沒在同種液體中，改變物體的形狀，測出各種情況下物體受到的浮力進(jìn)行比較便可得出結(jié)論．
解答：解：（1）在實(shí)驗(yàn)中，要保持液體密度和排開液體的體積不變，所以可將橡皮泥，同時(shí)要測量浮力，還要用到測力計(jì)，燒杯、水及細(xì)線．
（2）實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)在燒杯中放入適量水，測出橡皮泥的重力，將其浸沒在水中，測出拉力，改變橡皮泥的形狀，測出拉力，計(jì)算出浮力進(jìn)行比較得出結(jié)論．
因?yàn)楦×Υ笮∨c液體密度和排開液體的體積有關(guān)，改變物體的形狀，排開水的體積不變，所以受到的浮力不變．
故答案為：（1）橡皮泥、燒杯、細(xì)線、水、彈簧測力計(jì)；
（2）①在燒杯中放入適量的水；
②用彈簧測力計(jì)測出橡皮泥的重為G；
③把橡皮泥捏成長方體，用彈簧測力計(jì)吊著橡皮泥浸沒水中，觀察彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F₁；
④把橡皮泥捏成其它形狀用彈簧測力計(jì)吊著橡皮泥浸沒水中，觀察彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F₂；
⑤比較計(jì)算出的浮力（或比較F₁、F₂的大小）得出結(jié)論．（也可去掉步驟②）
（3）計(jì)算出浮力知，G-F₁=G-F₂（或F₁=F₂），可知浸在液體中的物體所受浮力大小與物體體積無關(guān)．
點(diǎn)評(píng)：此題通過讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證浮力大小與物體的形狀無關(guān)，考查了學(xué)生對(duì)控制變量法的應(yīng)用，同時(shí)加深了對(duì)影響浮力大小因素的掌握．