第72页

信息发布者：
因为它们都受到水对其向上的浮力，浮力与自身重力平衡，所以能漂浮在水面上（或不会沉入水中）
现象：弹簧测力计的示数$F$小于石块的重力$G_{物}；$说明：下沉的物体也受到液体的浮力，浮力大小为$F_{浮}=G_{物}-F$
浮力大小可能与物体排开液体的体积、液体的密度有关；换成其他液体实验结果会不同，还猜想浮力大小可能与物体的形状等有关
体积
液体密度
【分析】
首先分析物体的受力情况：船舶和游客都受到竖直向下的重力，而它们没有沉入水中，说明存在一个竖直向上的力与重力平衡，这个力就是水对它们的浮力。接着结合二力平衡的知识，当浮力与自身重力大小相等、方向相反且作用在同一直线上时，物体就会保持漂浮状态，由此可梳理出解题思路：先明确受力，再分析力的平衡关系。
【解析】
1. 对船舶和游客进行受力分析：二者均受到竖直向下的重力，同时受到水对它们施加的竖直向上的浮力。
2. 根据二力平衡条件，当物体所受浮力与自身重力大小相等、方向相反且作用在同一直线上时，物体处于平衡状态。
3. 船舶不会沉入水中、游客能漂浮在死海水面上，是因为水对它们的浮力与自身重力相互平衡，使物体保持漂浮状态。
【答案】
因为它们都受到水对其向上的浮力，浮力与自身重力平衡，所以能漂浮在水面上（或不会沉入水中）
【知识点】
浮力的概念、二力平衡条件
【点评】
本题为基础概念题，结合生活中的典型现象考查浮力的作用及物体漂浮的原理，帮助学生将物理知识与生活实际关联，深化对浮力的初步认知。
【难度系数】
0.9
【分析】
我们要探究下沉的物体是否受到浮力，首先明确实验思路：先测量石块在空气中的重力$G_{物}$，再将石块浸没在水中测量弹簧测力计的示数F，通过对比两个数值的变化来分析。若弹簧测力计示数变小，说明石块受到了向上的力，这个力就是水对它的浮力，因为浮力会抵消部分重力，导致测力计拉力小于重力，进而可以得出下沉物体是否受浮力的结论，还能推导浮力的计算方法。
【解析】
1. 实验操作：用弹簧测力计测出石块在空气中的重力$G_{物}$，再将石块完全浸没在水中，读取弹簧测力计的示数F。
2. 现象观察：可以看到弹簧测力计的示数F小于石块的重力$G_{物}$。
3. 受力分析与结论：石块浸没在水中时，受到竖直向下的重力$G_{物}$、竖直向上的浮力$F_{浮}$和弹簧测力计的拉力F，三力平衡，即$G_{物}=F_{浮}+F$，变形可得$F_{浮}=G_{物}-F$。这说明下沉的物体也受到液体对它的浮力。
【答案】
现象：弹簧测力计的示数F小于石块的重力$G_{物}$；说明：下沉的物体也受到液体的浮力，浮力大小为$F_{浮}=G_{物}-F$
【知识点】
1. 浮力的存在；2. 称重法测浮力
【点评】
本题通过实验探究下沉物体的浮力问题，核心是利用称重法判断浮力的存在并计算浮力大小，帮助理解浮力是液体对浸入其中物体的普遍作用，无论物体上浮还是下沉，都会受到浮力。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先，通过将饮料瓶压入水中的体验实验，当饮料瓶浸入水中的体积越大，感受到的浮力越大，由此可先猜想浮力大小与物体排开液体的体积有关；换成不同密度的液体（如浓盐水），饮料瓶受到的浮力会变化，进而猜想浮力与液体密度有关，还可拓展猜想与物体形状等因素有关。
接着分析实验步骤对应的问题：图(b)中物块逐渐浸入水中，排开液体体积增大，弹簧测力计示数变小，说明浮力增大，因此浮力与排开液体体积有关；图(c)中物块浸没后改变深度，测力计示数不变，说明浮力不变，即浮力与浸没深度无关；图(d)中换成浓盐水（密度更大），测力计示数更小，浮力更大，说明排开体积相同时，液体密度越大浮力越大。
最后结合实验现象完成交流小结，从排开液体的体积、质量、重力角度推理浮力的变化规律，并提出浮力与排开液体重力的猜想。
【解析】
1. 体验实验分析：将饮料瓶慢慢压入水中，浸入水中的体积越大，手感受到的向上的浮力越大，因此猜想浮力大小与物体排开液体的体积有关；换成密度不同的其他液体（如浓盐水），饮料瓶受到的浮力会不同，所以还猜想浮力大小与液体的密度有关，此外还可猜想浮力大小可能与物体的形状等因素有关。
思考问题解答：
图(b)中，物块逐渐浸入水中，排开液体的体积逐渐增大，弹簧测力计的示数逐渐变小，根据称重法测浮力（$F_{浮}=G-F_{示}$），可知物块受到的浮力逐渐变大，说明浮力大小与物体排开液体的体积有关。
图(c)中，改变物块浸没在水中的深度，弹簧测力计的示数不变，说明物块受到的浮力不变，由此可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
图(d)中，将物块浸没在浓盐水中，弹簧测力计的示数比图(c)中的小，根据称重法可知物块受到的浮力更大，说明在物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。
交流与小结：
(1) 实验表明，浸在液体中的物体，排开液体的体积越大，排开液体的重力（或质量）越大，其所受的浮力就越大。
(2) 进一步推理可知：
① 浸在液体中的物体，排开液体的质量越大，其所受的浮力就越大。
② 浸在液体中的物体，排开的液体越重，其所受的浮力就越大。
(3) 猜想：浮力与被物体排开的液体所受的重力可能相等。
【答案】
1. 浮力大小可能与物体排开液体的体积、液体的密度有关；换成其他液体实验结果会不同，还猜想浮力大小可能与物体的形状等有关。
思考：
浮力大小与物体排开液体的体积有关；浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；在物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。
交流与小结：
(1) 体积；排开液体的重力（或质量）
(2) ① 越大；② 越大
(3) 相等
【知识点】
影响浮力大小的因素；阿基米德原理猜想
【点评】
本题通过体验实验与分步探究实验相结合的方式，引导学生从直观感知到实验验证，逐步推导浮力的影响因素，既培养了学生的实验观察能力，又帮助学生建立起浮力相关规律的认知逻辑，为后续学习阿基米德原理奠定基础。
【难度系数】
0.6
上一页 下一页