孙舒

浮力大小与物体排开液体的体积及液体的密度有关，怎样通过实验验证这个结论？实验过程中需要注意什么？通过实验可以有什么新的发现？以上都是近几年中考考查的重点，下面就针对以上问题逐一解答。

[实验要点]

如图1是探究浮力大小的影响因素的实验装置图，因为浮力大小与物体排开液体的体积及液体的密度有关，因此，需要采用“控制变量法”进行探究。即：（1）如图1乙所示，控制液体的密度不变，将圆柱体逐渐浸入水中，直到完全浸没（改变物体排开液体的体积）;（2）如图1丙所示，控制液体的密度和物体排开液体的体积不变，将圆柱体浸没在水中不同深度处（改变物体浸没在液体中的深度）;（3）如图1丁所示，控制物体排开液体的体积不变，将圆柱体分别浸没在水和浓盐水中（改变液体的密度）。

实验结论：物体在液体中所受浮力的大小与物体排开液体的体积及液体的密度有关。物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。

[实验拓展]

在探究浮力大小的影響因素时，需要选用不同液体进行多次实验的目的是使实验结论具有普遍性，这样得到的结论更科学。在得出浮力大小的影响因素时也需要注意以下两点：（1）浮力产生的原因是浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力不同，如物体下表面没有液体，则浸在液体中的物体不受浮力，如水中的圆柱形桥墩;（2）浮力的大小与物体的密度、物体在液体中的运动状态、液体体积等无关，如在水中下沉的物体不一定比上浮的物体所受浮力小。

[典例精析]

例（2020·江苏·苏州）小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力大小的影响因素。

（1）小明列举了三个常识，分别做出了三个猜想，其中符合常识1的是 （填序号）。

[常识 猜想 1.木头漂在水面，铁钉沉在水底

2.轮船从长江驶入大海，船身会上浮一些

3.人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻 1.与浸入液体的深度有关

2.与液体的密度有关

3.与物体的密度有关 ]

（2）为了验证上述猜想是否正确，小明依次做了如图2实验，请回答下列问题。

①根据A、B、C的结果，可得猜想1是 （填“正确”或“错误”）的;根据A、C、D的结果，可得猜想1是 （填“正确”或“错误”）的。深入分析上述现象，可得：浮力大小与 有关，与浸入液体的深度 。

②接下来根据A、D和E （填“能”或“不能”）对猜想2进行验证。

③为验证猜想3，小明在老师的指导下，将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度。接着他仿照步骤D进行实验，发现此时测力计示数小于1.8 N，便认为该猜想是正确的。小明在该实验环节中存在的问题是 。

解析：本题利用生活中常见现象为情境，通过装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力大小的影响因素。

（1）木头漂在水面，铁钉沉在水底，因为木头密度小于水的密度，铁钉密度大于水的密度，即浮力大小可能与物体的密度有关。

（2）图2是探究浮力大小的影响因素，①根据A、B、C的结果，塑料瓶逐渐浸入水中，拉力（即弹簧测力计示数）逐渐变小，说明浮力逐渐变大，即猜想1（与浸入液体的深度有关）是正确的;根据A、C、D的结果，拉力不变，说明浮力不变，即猜想1是错误的。进一步分析可得：浮力大小与排开液体的体积有关，与浸入液体的深度无关。

②根据A、D和E可知：排开液体的体积一定时，液体的密度越大，拉力（即弹簧测力计示数）越小，浮力越大，即能验证猜想2（与液体的密度有关）是正确的。

③为验证猜想3，在将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度的同时，瓶子重力也在减小，所以在进行步骤D实验时，存在的问题是没有测量出此时瓶子（含有沙子的）重力。

答案：（1）3 （2）①正确 错误 排开液体的体积 无关 ②能 ③没有测量出此时瓶子（含有沙子的）重力

（作者单位：江苏省盐城市腾飞路初级中学）