Question

在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，班级“物理小博士”为同学们做了如图所示的一系列实验，请你从图中选出一些图，针对某一因素进行探究，并通过比较分析弹簧测力计的示数，说出你的探究结果．（填图的序号）
例如：探究因素：浮力的大小与物体浸没液体深度的关系．
选图①、③、④．
结果：浸没在液体里的物体受到的浮力与浸没深度无关
（1）探究的因素是______；
选择的图是______；
探究的结果是______．
（2）探究的因素是______；
选择的图是______；
探究的结果是______．

Answer

采用“控制变量法”来分析本题．先分别找到这5个图之间的区别，如图①是在空气中测量物体A的重力；图②是物体A浸入水中一部分；图③是物体A完全浸没在水中；图④是物体A完全浸没在水中但是与图③的深度不同；图⑤是物体A浸没在盐水中．先确定探究的因素后再选择对应的图示．
（1）探究的因素是浮力的大小与排开液体的体积的关系，控制的变量应该是排开液体的体积，所以选择图①、②、③进行探究；
（2）探究的因素是浮力的大小与液体密度的关系，控制的变量应该是液体的密度，所以选择图①、③、⑤进行探究．
【解析】
图①是在空气中测量物体A的重力为4N；图②是物体A浸入水中一部分时，弹簧测力计的示数为3.6N；图③是物体A完全浸没在水中时弹簧测力计的示数为3N；图④是物体A完全浸没在水中改变深度后弹簧测力计的示数为3N；图⑤是物体A浸没在盐水中时弹簧测力计的示数为2.8N．
探究“影响浮力大小的因素”这一问题时应采用“控制变量法”．
（1）图②和图③的区别是物体排开液体的体积不同，可以用来比较浮力的大小与排开液体的体积的关系．由图①和图②可知，图②中物体A的浮力F1=4N-3.6N=0.4N；由图①和图③可知，图③中物体A的浮力F2=4N-3N=1N；则探究结果是：浮力的大小与排开液体体积有关．
（2）图③和图⑤的区别是液体的密度不同，可以用来比较浮力的大小与液体密度的关系．由图①和图③可知，图③中物体A的浮力F2=4N-3N=1N；由图①和图⑤可知，图⑤中物体A的浮力F3=4N-2.8N=1.2N；则探究结果是：浮力的大小与液体的密度有关．
故答案为：（1）浮力的大小与排开液体的体积的关系；①、②、③；浮力的大小与排开液体体积的关系．
（2）浮力的大小与液体密度的关系；①、③、⑤；浮力的大小与液体的密度有关．