賈元真　富春竹　祝蕊

要點提煉

1.重點

（1）研究方法：控制變量法。

①控制液體密度ρ_液相同，改變物體浸在液體中的體積V_浸，V_浸越大，物體所受到的浮力越大。

②控制物體浸在液體中的體積V浸相同，改變液體的密度ρ_液，ρ_液越大，物體所受到的浮力越大。

（2）數(shù)據(jù)處理：稱重法。本實驗求浮力的依據(jù)是二力平衡。在豎直向上方向有物體受到彈簧測力計的拉力F_拉和液體對物體的浮力F_浮，在豎直向下方向有物體受到的重力G，由此得出F_浮= G - F_拉。

（3）由V_浸過渡到V_排。采用控制變量法設(shè)計實驗方案時，教材選用了物體浸入液體中的體積V_浸，沒有直接引入物體排開液體的體積V_排，但是在考試中又經(jīng)常出現(xiàn)V_排（如下文的例題），很多同學(xué)對這兩個量的理解不深刻。其實V_浸易于觀察，但難于測量；V_排不易觀察，但易于測量。只要借助體積守恒的思想，用排水法就可以完成由 V_浸到V_排的合理過渡。

2.易錯點

部分同學(xué)誤認(rèn)為浮力的大小與物體浸入液體的深度有關(guān)。在常規(guī)實驗中，同學(xué)們?nèi)菀椎贸鲆韵洛e誤結(jié)論：在物體浸沒前，物體受到浮力的大小隨浸入液體深度的增加而增大；當(dāng)物體浸沒后，浮力的大小不變。

這個結(jié)論的錯誤之處是：在物體浸沒前，物體浸入液體的深度增加時，并沒有控制V_浸（V_排）這個影響浮力大小的因素保持不變。因此，物體浸入液體深度的增加是表象，實質(zhì)是V_浸（V_排）增大，導(dǎo)致浮力增大，并不是深度的變化引起了浮力的變化。

3.難點

本實驗在求出F_浮的基礎(chǔ)上，通常還會結(jié)合阿基米德原理進(jìn)行相關(guān)物理量計算的考查，提高考題的難度。

（1）計算排開液體的重力：根據(jù)阿基米德原理F_浮= G_排，即可求得。

（2）計算被測物體的體積及密度：根據(jù)阿基米德原理F_浮= G_排= ρ_液gV_排，V_物= V_排，可以計算出浸沒在液體中物體的體積。再根據(jù)G = mg，ρ = m/V，求得物體的密度。

（3）計算液體的密度：在求得V_排的基礎(chǔ)上，由阿基米德原理F_浮= G_排= ρ_液gV_排，得ρ_液=F_浮/gV_排，即可計算出液體密度。

探究應(yīng)用

例 （2022·貴州·黔西南）小明與同學(xué)一起利用彈簧測力計、玻璃杯、金屬塊、水、濃鹽水等實驗器材，探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)。他們正確地進(jìn)行了如圖所示的實驗操作：

（1）根據(jù)以上實驗，把表中數(shù)據(jù)填寫完整。

（2）分析實驗②③可得：液體密度相同，金屬塊排開液體的體積越大，浮力越______________。分析實驗③④可得：金屬塊排開液體的體積相同，液體密度越大，浮力越____________。

（3）結(jié)論：浮力的大小與____________和____________有關(guān)。

（4）用這種實驗方法，還可以測量____________的密度。

（5）小明完成上述實驗后，找來合適的玻璃杯，倒入足夠深的水，將掛在測力計上的金屬塊逐漸下降，但不接觸容器底。繪制出了實驗中測力計的示數(shù)F隨物體下表面至水面深度h變化的F-h圖象（圖⑤）。分析圖象可知：當(dāng)金屬塊浸沒水中后繼續(xù)下降過程中測力計的示數(shù)____________，這表明：浸沒在水中的物體受到的浮力跟浸沒的深度____________。

答案：（1）1.2 （2）大 大 （3）物體排開的液體的體積 液體密度 （4）金屬塊（或濃鹽水） （5）不變 無關(guān)