Question

18．專題三：浮力
回顧實驗和探究：（將下列實驗報告中的空缺部分填寫完整）
（1）探究影響浮力大小的因素：

猜想	小雨提出這個研究問題后，想到浮力大小可能與液體密度有關(guān)．
過程	①同一金屬塊分別浸沒在水和鹽水中時，浸沒在水中時彈簧測力計示數(shù)更大，說明浮力大小與液體密度有關(guān)． ②將金屬塊慢慢放入水中，得到彈簧測力計示數(shù)與物體浸入水中深度的關(guān)系如圖象乙所示，說明浮力大小還與物體排開液體 的體積有關(guān)．
程序	提出問題--猜想--設(shè)計并進(jìn)行實驗--得出結(jié)論
問題談?wù)?/TD>	設(shè)計實驗驗證：浮力大小與物體的重力無關(guān)． 用彈簧測力計分別測出體積相同的鐵塊和鋁塊的重力；將鐵塊和鋁塊分別 浸沒在水中后，記錄彈簧測力計的示數(shù)．計算后，發(fā)現(xiàn)鐵塊和鋁塊受到的浮力大小相同．由此證明：浮力大小與物體的重力無關(guān)．

（2）探究阿基米德原理

實驗步驟	①用彈簧測力計測出空桶所受的重力G1 ②把小鐵塊浸入盛滿水的溢水杯中，并用小桶收集小鐵塊所排開的水；同時讀出此時彈簧測力計示數(shù)F，算出物體所受浮力F浮 ③用彈簧測力計測出小鐵塊所受的重力G ④測出桶和被排開的水所受的總重力G2，計算被排開的水所受的重力G排=G2-G1 請將步驟中空格填好，并將步驟正確排序為： ③②①④
結(jié)論	浸在液體中的物體，受到的浮力大小等于它所排開液體的重力
問題討論	如果按照上述實驗步驟的順序進(jìn)項實驗，如圖所示，則測出的浮力數(shù)值會偏小

Answer 1

分析 （1）①物體浸沒在液體中，物體重力與彈簧測力計示數(shù)之差是物體受到的浮力，據(jù)此進(jìn)行分析；
②物體受到的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)，據(jù)此進(jìn)行分析；
③物理學(xué)的探究過程包括：提出問題，猜想與假設(shè)，形成假說，實驗檢驗，得出結(jié)論，評估交流；
④根據(jù)稱重法可知，物體所受浮力的大小等于物體本身的重力與物體浸入液體時彈簧測力計的示數(shù)之差，據(jù)此控制變量法進(jìn)行分析；
（2）①物體所受浮力等于在空氣中的測力計示數(shù)減去在水中時測力計的示數(shù)，還等于它排開液體所受的重力；測量時應(yīng)先測出物體的重力，再測出物體在水中時測力計的示數(shù)，求出浮力，再測出排開水的重力，比較數(shù)據(jù)得出結(jié)論；
②阿基米德原理的內(nèi)容是：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開液體的重力；
③實驗時，若先測物體受到的浮力，如何測量物體的重力，由于物體上有水，使得所測物體的重力偏大，根據(jù)F_浮=G-F可知，可造成所得到的浮力偏�。�

解答 解：
（1）過程：①根據(jù)稱重法可知，物體受到的浮力F_浮=G-F可知；將同一金屬塊分別浸沒在水和鹽水中時，物體浸沒在水中時彈簧測力計示數(shù)更大，由此可知，浮力的大小與液體的密度有關(guān)；
②將金屬塊慢慢放入水中，物體浸入水中的體積逐漸增大，即物體排開水的體積逐漸增大，根據(jù)圖乙可知，彈簧測力計的示數(shù)減小，說明浮力增大，因此可知，浮力大小還與物體排開的液體體積有關(guān)；
程序：物理學(xué)的探究過程為：提出問題，猜想與假設(shè)，設(shè)計實驗，進(jìn)行實驗，得出結(jié)論，評估交流；
問題談?wù)摚禾骄扛×Υ笮∈欠衽c物體的重力有關(guān)，應(yīng)控制物體排開液體的體積、液體的密度相同而物體的重力不同，應(yīng)將體積相同而重力不相同的鐵塊和鋁塊浸沒在水中，記錄彈簧測力計的示數(shù)，然后計算浮力，發(fā)現(xiàn)鐵塊和鋁塊受到的浮力大小相同，由此證明：浮力大小與物體的重力無關(guān)；
（2）實驗步驟：④測出桶和被排開的水所受的總重力G₂，計算被排開的水所受的重力G_排=G₂-G₁； 物體所受浮力等于在空氣中的測力計示數(shù)減去在水中時測力計的示數(shù)，即F_浮=G-F；
做實驗時先測出物體重力，再把物體放入水中讀出測力計的示數(shù)，最后測出排開水的重力，進(jìn)行比較即可得結(jié)論F_浮=G_排，所以實驗步驟正確的排序③②①④；
實驗結(jié)論：浸在液體的物體所受的浮力，大小等于排開液體受到的重力，這就是阿基米德原理；其數(shù)學(xué)表達(dá)式是F_浮=G_排；
問題討論：做實驗時先測出物體重力，再把物體放入水中讀出測力計的示數(shù)，最后測出排開水的重力；若先測物體受到的浮力，如何測量物體的重力，由于物體上有水，使得所測物體的重力偏大，根據(jù)F_浮=G-F可知，可造成所得到的浮力偏�。�
故答案為：（1）①水；液體密度；②物體排開液體；設(shè)計并進(jìn)行實驗；體積；浸沒；（2）④G₂-G₁；③②①④；重力；�。�

點評 在“探究浮力的大小”實驗中，用“稱量法”測出物體受到的浮力，即F_浮=G-F_拉；用兩次稱重測出物體在液體中排開液體的重力，進(jìn)行比較得出：物體在液體中受到的浮力，大小等于它排開的液體的重力．