Question

小可在学习了阿基米德原理后想到“物体受到浮力的大小只跟物体排开液体的重力大小有关吗？”他猜想“物体受到浮力大小可能还跟物体的密度和浸入液体中的深度有关．”为了验证猜想，他选取了两块体积和形状都相同的实心铜块和铁块进行了如图所示的实验．

（1）铁块浸没在水中时所受的浮力为______N．
（2）如果要验证物体所受的浮力大小是否与物体的密度有关，小可应该选取图中的______等四个步骤（填字母符号）进行对比．小可已经知道铜的密度大于铁的密度，那么根据他所选择的几个图中弹簧测力计的示数可以知道铜块受到的浮力______（选填“大于”、“等于”或“小于”）铁块受到的浮力．由此得出物体所受的浮力大小与物体的密度______（选填“有关”或“无关”）．
（3）小可根据图中A、C、D三步进行对比分析，发现随着物体浸入液体中深度的增加，物体受到的浮力在变大，于是他就得出了物体所受浮力的大小跟浸入液体中的深度有关的结论．小可的结论是______（选填“正确”或“错误”），其原因是______．
（4）本实验采用的物理方法是______．
A．理想实验法       B．模型法     C．控制变量法    D．类比法．

Answer

（1）铁块浸没在水中时所受的浮力可通过图A、D利用称重法求出；
（2）要验证物体所受的浮力大小是否与物体的密度有关，应选择两物块分别浸没在水中时的情况，求出各自的浮力进行比较；
（3）探究浮力大小与浸没深度的关系时，必须保证物体的排水体积不变才行，这也是控制变量法的要求；
（4）本实验中要探究浮力的大小与多个变量的关系，因此，要用到控制变量的方法．
【解析】
（1）铁块浸没在水中时的浮力F浮铁=4.0N-3.5N=0.5N；
（2）利用图A、D可求出铁块浸没在水中的浮力，利用图B、E可求出铜块浸没在水中的浮力，比较可知F浮铁=F浮铜=0.5N，说明浮力的大小与物体的密度无关；
（3）观察图C、D可知，两次铁块排开水的体积不同，因此，这一结论不符合控制变量法的要求，是错误的；
（4）实验中探究浮力大小与物体密度、浸没深度、排水体积等多个量的关系，因此所选用的是控制变量法，选项C符合题意．
故答案为：（1）0.5；（2）ABDE；等于，无关；（3）错误，忽视了物体排开水的体积的变化；（4）C．