Question

【題目】北京水立方中游泳池的水深設計比一般標準游泳池深了0.5m，小芳認為：浮力的大小跟水的深度有關，請你自選器材，設計實驗證明小芳的觀點是錯誤的。

請簡述（1）實驗步驟；（2）實驗現象；（3）實驗分析與結論。

Answer 1

【答案】（1）實驗步驟：

①用彈簧測力計測出實心金屬塊的重力G；
②將實心金屬塊浸沒水中的不同深度處，并記錄彈簧測力計的示數F；
③利用F浮=G-F，計算出彈簧測力計在水中不同深度所受的浮力，比較它們的大小；
（2）實驗現象：會看到金屬塊浸沒在不同深度時，彈簧測力計示數都相等，所以每次實驗金屬塊受到的浮力是相等的；
（3）結論：浸沒在水中的物體，所受浮力大小和深度無關。說明小芳的結論是錯誤的。

【解析】

設計實驗時，要注意控制變量法的運用，在確保ρ液和V排不變的前提下，進行實驗的設計；改變物體的深度，利用測力計分兩步測出物體的浮力，然后分析數據，去獲取結論。

設計實驗時，需要利用稱重法測量物體在液體中受到的浮力，需要用彈簧測力計測出實心金屬塊的重力G；探究浮力與深度的關系，根據控制變量法，保持液體的密度和排開液體的體積不變，改變物體在液體中的深度，所以將實心金屬塊浸沒水中的不同深度處，并記錄彈簧測力計的示數F；利用稱重法F浮=G-F，計算出彈簧測力計在水中不同深度所受的浮力，比較它們的大小；實驗現象：會看到金屬塊浸沒在不同深度時，彈簧測力計示數都相等，所以每次實驗金屬塊受到的浮力是相等的；由實驗現象可得浸沒在水中的物體，所受浮力大小和深度無關。