Question

（2009?通州區一模）小明在做“研究浮力大小與哪些因素有關的實驗”時，發現把小石塊放入水中會下沉，而把小木塊放入水中會上浮，因此小明得到了這樣的結論：密度大的物體在水中受到的浮力小，密度小的物體在水中受到的浮力大．請你利用身邊的物品或實驗器材設計一個實驗，用實驗來說明小明的觀點是錯誤的．
（1）簡述實驗過程；
（2）實驗現象或數據分析．

Answer 1

分析：物體在液體中受到的浮力與液體的密度與物體排開液體的體積有關，與物體密度的大小沒有關系．要證明物體在水中受到的浮力大小與物體密度是否有關，可以選項體積相同，密度不同（都大于水）的多個物體，使其浸沒在水中，利用稱重法測量所受到的浮力并與物體密度比較，確定浮力與物體密度是否有關．

解答：答：
（1）實驗步驟：①查表得，ρ_銅＞ρ_鐵＞ρ_鋁；
②分別取三個體積都是10cm³的銅、鐵、鋁塊，使用彈簧測力計和細線分別測量并記錄它們的重力G_銅、G_鐵、G_鋁；
③使金屬塊先后浸沒在水中（沒有與容器底接觸），讀出彈簧測力計的示數F_銅、F_鐵、F_鋁；
④利用F_浮=G-F得到金屬塊受到的浮力F₁、F₂、F₃，比較浮力的大小．
（2）實驗數據分析：
如果F₁=F₂=F₃，說明物體受到的浮力與物體的密度無關；
如果F₁＞F₂＞F₃，說明物體密度越大，受到的浮力越大；如果F₁＜F₂＜F₃，說明物體密度越大，受到的浮力越小．

點評：此題考查的是設計實驗探究浮力與物體密度的關系，得到正確實驗結論的前提有兩點：不同金屬塊的體積一定相同，物體都要浸沒在液體中且不接觸容器底．