题文

在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想： A：可能与物体浸没在液体中的深度有关； B：可能与物体的密度有关； C：可能与物体的体积有关； D：可能与物体浸在液体中的体积有关； E：可能与液体的密度有关。 为了验证上述猜想，小明利用下列器材做了如图所示的实验。 器材：体积相等的铁块、铜块，弹簧测力计，一杯水，一杯盐水，细绳。 （1）分析比较实验③④，可以验证猜想           是正确的；分析比较实验④⑤， 可以验证猜想           是错误的（选填“A、B、C、D、E”）。 （2）分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想           是错误的（选填“A、B、C、D、E”）。 （3）分析比较实验          可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。 （4）该实验探究主要运用的科学探究方法是：                   。

题型：实验题  难度：偏易

答案

（1）D  A（2）B（3）⑥⑦（4）控制变量法

试题分析：：（1）在实验③④中，都是浸没在水中，液体密度相同，但排开水的体积不同，V排③＜V排④，计算浮力可知，F浮③=1.0N＜F浮④=2.0N，说明物体受到的浮力与排开液体的体积有关，即猜想D是正确的； 在实验④⑤中，液体的密度相同，排开液体的体积相同，但物体浸没在液体中的深度不同，此时，弹簧测力计的示数相同都是1.0N，计算可知，F浮④=F浮⑤=2.0N，，说明物体受到的浮力与物体浸没在液体中的深度无关，即猜想A是错误的； （2）在实验①⑤中，铁块完全浸没在水中，计算可知，F浮⑤=2.0N， 在实验②⑥中，铜块完全浸没在水中，计算可知，F浮⑥=2.0N， 比较可知，铁块和铜块排开水的体积相同，液体的密度相同，受到的浮力相同，说明物体受到的浮力与物体的密度无关，即猜想B错误； （3）研究物体所受浮力的大小与液体的密度有关，需控制排开液体的体积相同，浸没在不同液体中； 实验⑥⑦中，铜块排开液体的体积相同，浸没在不同的液体（水、盐水）中，弹簧测力计的示数不同，即浮力不同，说明物体所受浮力的大小与液体的密度有关； （4）当研究一个物理量同时与多个因素有关时，则采用控制变量法，把多因素的问题变成多个单因素的问题．每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决． 点评：①这类试题是以考查学生应用物理知识综合分析和解决问题的能力为基点，从较高的尺度上对学生的理解能力、概括能力、实验能力、分析能力等进行考查，以提高学生的综合探索创新能力． ②要针对实验的情况，选用合适的研究方法，当研究一个物理量同时与多个因素有关时，则采用控制变量法．

据专家权威分析，试题“在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想：A..”主要考查你对  浮力产生的原因  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

浮力产生的原因

考点名称：浮力产生的原因

• 浮力产生的原因:
       浮力是由于周围液体对物体上、下表面的作用存在压力差而产生的。如图所示，浸没在液体中的立方体，左右两侧面，前后两侧面所受水的压力大小相等，方向相反，彼此平衡。而上、下两表面处的液体中不同深度，所受到的液体的压强不同，因受力面积相等，所以压力不相等。下表面所受到的竖直向上的压力大于上表面所受到的竖直向下的压力，因而产生了浮力，所以浮力的方向总是竖直向上的，即F_浮=F_向上一F_向下。
  

• 对浮力产生原因的说明：
  (1)当物体上表面露出液面时，F_向下=0，则F_浮=F_向上。如：物体漂浮时，受到的浮力等于液体对它向上的压力。
  (2)浸在液体中的物体不一定都受到浮力。如：桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合，水对它向上的压力F_向上=0，故物体不受浮力作用。可见产生浮力的必要条件是：F_浮=F_向上—F_向下>0，即F_向上>F_向下。当F_向上=0或F_向上≤F_向下时，物体不受浮力作用。
  (3)同一物体浸没在液体的不同深度，所受的压力差不变，浮力不变。
  (4)浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力。因此，在分析物体的受力情况时，浮力和液体的压力不能同时考虑。

  对“压力差法”的理解：
     根据浮力产生的原因，物体浸在液体中受到的浮力等于物体受到的液体向上和向下的压力差，即F_浮= F_下一F_上（F_下表示物体下表面受到的液体向上的压力， F_上表示物体上表面受到的液体向下的压力)。此方法多用于求解形状规则的物体受到的浮力。
  例一个边长为10cm的正方体浸没在水中，下表面距水面30cm，物体下表面受到水的压强是____Pa，物体受到的浮力是___N。(g取10N／kg)
  
  解析:边长为10cm的正方体的一个面的面积为S =0.01m²，上表面距水面的距离：h=0.3m—0.lm=0.2m。上表面受到的压强为： 0．2Pa=2×10³Pa；物体上表面受到的压力：F_上=p_上S =2×10³Pa×0．01m²=20N；物体下表面受到的压强为：．物体下表面受到的压力：0．01m。=30N。
  物体受到的浮力：。
  
  答案:3×10³  10