拓寬思路,靈活解題

李德志

探究浮力的大小,特別是探究浮力的大小與物體的密度、物體的體積、物體排開液體的體積的關系是中考命題熱點。這類實驗題既要考查同學們的基本實驗技能,又要考查重要的實驗思想方法(如控制變量法),實驗數據的分析處理,實驗過程中故障的分析以及運用所學的物理知識設計實驗方案的能力等。

一、探究影響浮力大小的因素——控制變量法

自然界中發生的各種現象,往往是錯綜復雜的,影響某一個現象的產生和變化的因素常常很多。為了弄清某種現象變化的原因和規律,必須設法控制其中的一個或幾個因素,使其保持不變,然后比較和研究其他兩個變量之間的關系,這種研究問題的科學方法就是“控制變量法”。學習了阿基米德原理后,為了確定影響浮力大小的因素,運用控制變量法能幫助我們事半功倍地完成實驗。

例 在探究“浸沒在液體里的物體所受浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗中,有一部分同學提出如下猜想:

A. 物體所受浮力的大小跟物體在液體中的深度有關

B. 物體所受浮力的大小跟物體的形狀有關

(1)除此之外,你還有什么猜想?寫出你的猜想。

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(2)請你適當選用以下器材,設計一個實驗探究方案,驗證上述任一種猜想(猜想可以是同學提出來的,也可以是你自己的想法)。

器材:彈簧測力計、高度足夠的燒杯、水和鹽水、體積相同的鐵球和鋁球、體積相同但形狀不同的兩鐵塊、細線。

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解析 根據阿基米德原理公式F=ρgV排,即浮力的大小跟液體的密度ρ液、物體排開液體的體積V有關,與物體自身的重力、體積、密度、形狀無關。……