探究浮力的大小跟哪些因素有关

张沫

探究浮力的大小与哪些因素有关实验是物理课程标准提出的20个学生必做实验之一。该实验让我们认识到猜想并不可靠，必须通过实验来得出正确结论，培养了我们实事求是的科学态度及科学探究的能力。

要点提炼

要点1：实验原理：称重法测浮力。先在空气中测出物体的重力，再将物体浸入液体中，读出弹簧测力计的示数，两者之差为物体所受浮力，即[F浮=G-F示]。

要点2：实验方法：控制变量法。（1）控制物体在液体中所处的深度和物体排开液体的体积相同，探究浮力大小与液体的密度的关系。（2）控制液体的密度和物体在液体中所处的深度相同，探究浮力大小与物体排开液体体积的关系。（3）控制液体的密度和物体排开液体的体积相同，探究浮力大小与物体浸入液体的深度的关系。

注意事项

1. 换用不同的物体和液体重复实验，目的是避免实验的偶然性，得出浮力大小影响因素的普遍性规律;2. 用铁架台固定弹簧测力计，避免用手拉弹簧测力计读取数据时，手晃动影响测量结果;3. 是否完全浸没对实验没有影响。

探究应用

例 （2021·广西·梧州）小丽用装有沙子的柱形带盖塑料瓶探究浮力大小的影响因素。

（1）小丽列举了以下3个常识，做出了3个猜想，其中符合常识2的是猜想 （填序号）。

（2）为了验证上述猜想是否正确，小丽依次做了以下实验，如图所示。

①通过A、C实验步骤，可知物体浸没在水中所受浮力的大小是____________N;

②通过____________（填字母）实验步骤，可得猜想2是____________（选填“正确”或“错误”）的;

③通过A、C、E实验步骤，可探究物体所受浮力的大小与____________有关;

④为验证猜想3，小丽将瓶子中的沙子倒掉一些，接着她仿照步骤D进行实验，发现测力计示数小于2 N，继续将瓶子中的沙子倒掉一些，重复以上步骤，发现测力计示数始终小于2 N，便认为猜想3是正确的，小丽在该实验环节中存在的问题是________________________。

解析：（1）轮船从江里驶入海里，由于江水与海水的密度不同，故可知物体所受浮力与液体的密度有关，故符合常识2的是猜想1。

（2）①由圖A可知，物体的重力为G = 4 N，由图C可知，物体浸没在水中时，弹簧测力计的拉力为F = 2 N，故物体浸没在水中所受浮力大小为F浮 = G - F = 4 N - 2 N = 2 N。

②由B、C实验步骤可知，液体密度不变时，物体排开液体的体积越大，弹簧测力计的拉力越小，即物体所受浮力越大，故可得猜想2是正确的。

③A、C、E实验步骤中，物体排开液体的体积相同而液体的密度不同，物体所受浮力也不同，故可探究物体所受浮力大小与液体密度有关。

④将瓶子中的沙子倒掉一些后，再将其浸没，此时弹簧测力计的示数减小，但将沙子倒掉后，此时瓶子与沙子的总重力也减小，故无法判断其所受浮力是否变化，故该实验环节中存在的问题是没有测量倒掉一些沙子后瓶子与沙子的总重力。

答案：（1）1    （2）①2     ② A、B、C     正确     ③液体的密度     ④没有测量倒掉一些沙子后瓶子与沙子的总重力

（作者单位：辽宁省孤儿学校）