Question

在《浮力的利用》教学课堂上，王老师做了一个演示实验：取一块牙膏皮，首先将它揉成团放入盛水的烧杯中，观察到“牙膏皮团”下沉，然后将它展开做成帽形放入水中，观察到“牙膏皮帽”浮于水面上．王老师提问：两次不同的实验现象告诉我们什么？李亮同学马上举手回答：实验说明物体所受的浮力与物体的形状有关．
（1）你赞成他的观点吗？简要谈谈你的看法．
（2）若给你一些器材：弹簧测力计、三个形状不同的小石块、橡皮泥、烧杯、细线和水．你将选择哪些器材实验证明你的观点，写出实验所需器材及你的探究方案．
（3）你将如何根据探究过程中观察到的此案向或获得的数据得出结论．

Answer

（1）由阿基米德原理F浮=ρ液gv排可知，物体所受浮力只与液体密度和物体排开液体的体积有关，而与物体形状无关，改变牙膏皮的形状实质是引起了物体排开液体体积的变化，从而使浮力改变；
（2）在探究物体所受浮力与物体形状是否有关时，要采用控制变量法，即控制体积不变，改变形状，其中可供选择的器材中橡皮泥能满足要求；此实验的关键在于设计对比性实验，利用两次称量去比较橡皮泥在形状改变时所受浮力大小得出结论．
【解析】
（1）不赞同；
由阿基米德原理F浮=ρ液gv排可知，物体所受浮力只与液体密度和物体排开液体的体积有关，而与物体形状无关，
改变牙膏皮的形状实质是引起了物体排开液体体积的变化，从而使浮力改变；
（2）实验器材：弹簧测力计、橡皮泥、烧杯、细线和水．
探究方案：
①用细线将橡皮泥吊在弹簧测力计上，测出橡皮泥的重G；
②将橡皮泥浸没水中，记下测力计的示数F1，算出浮力F浮1=G-F1；
③改变橡皮泥的形状，将橡皮泥浸没水中，记下测力计的示数F2，算出浮力F浮2=G-F2；
④再改变橡皮泥的形状，将橡皮泥浸没水中，记下测力计的示数F3，算出浮力F浮3=G-F3．
（3）比较三次橡皮泥在水中受到的浮力，若大小相等，说明浮力大小与形状无关；若大小不等，说明浮力大小与形状有关．