Question

学习了浮力有关知识后，同学们都已经知道：浮力跟物体所浸在的液体密度、排开液体的体积有关．但小明总感到：浮力大小应与物体所在液体的深度有关，并猜想：“深度越深，浮力越大”他跟小红说出自己观点，小红却说“浮力与深度大小无关”，两人在已有器材中选择了完全相同的器材，分别做实验，都证实了自己的观点是对的．
已有器材：泡沫（密度小于水）、石块、细绳、弹簧测力计、天平、烧杯（足够大、没有刻度）各一，水（足量）．
（1）他们选择的器材是：______；
（2）写出小明的实验操作、记录观察到的现象，并作结论分析；
（3）写出小红的实验操作、记录观察到的现象，并作结论分析；
（4）为什么他们的结论都是对的，写出原因．

Answer

（1）利用称重法测浮力时，选择的器材应该是密度大于水的密度的物体，可以自动浸没水中；
（2）小明的实验操作是：石块从接触水面一直到全部浸没水中的过程中观察弹簧测力计示数的变化；
（3）小红的实验操作是：石块全部浸没水中后在水中继续下沉的过程中观察弹簧测力计示数的变化；
（4）他们各自研究的过程不同，所控制的变量不同，小明是控制物体重力不变，改变排开水的体积，观察浮力的变化；
小红是控制物体重力不变、排开水的体积不变，观察浮力的大小．
【解析】
（1）石块、细绳、弹簧测力计、大烧杯、水；
（2）小明的实验步骤是：
①用弹簧测力计系着绑好石块的细绳，让石块慢慢浸入水中，直到刚好浸没；
②观察到弹簧测力计的示数逐渐减小；
③根据F浮=G-F拉计算出浮力，可知物体所受浮力逐渐增大，因此浮力大小与物体所在液体的深度有关．
（3）小红的实验步骤是：
①用弹簧测力计系着绑好石块的细绳，让石块浸没水中后，再不断加大石块在水中深度；
②观察到弹簧测力计的示数不变；
③根据F浮=G-F拉计算出浮力，可知物体所受浮力不变，因此浮力大小与物体所在液体的深度无关．
（4）石块在浸没液体之前，石块排开液体的体积随深度的增加而增大，所以浮力大小与深度有关；石块在浸没液体之后，石块深度增加，但排开液体的体积不变，所以浮力大小与深度无关．