Question

（2012?河?xùn)|區(qū)二模）在《浮力的利用》教學(xué)課堂上，王老師做了一個演示實(shí)驗(yàn)：取一塊牙膏皮，首先將它揉成團(tuán)放入盛水的燒杯中，觀察到“牙膏皮團(tuán)”下沉，然后將它展開做成帽形放入水中，觀察到“牙膏皮帽”浮于水面上．王老師提問：兩次不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象告訴我們什么？李亮同學(xué)馬上舉手回答：實(shí)驗(yàn)說明物體所受的浮力與物體的形狀有關(guān)．
（1）你贊成他的觀點(diǎn)嗎？簡要談?wù)勀愕目捶ǎ?BR>（2）若給你一些器材：彈簧測力計(jì)、三個形狀不同的小石塊、橡皮泥、燒杯、細(xì)線和水．你將選擇哪些器材實(shí)驗(yàn)證明你的觀點(diǎn)，寫出實(shí)驗(yàn)所需器材及你的探究方案．
（3）你將如何根據(jù)探究過程中觀察到的此案向或獲得的數(shù)據(jù)得出結(jié)論．

Answer 1

分析：（1）由阿基米德原理F_浮=ρ_液gv_排可知，物體所受浮力只與液體密度和物體排開液體的體積有關(guān)，而與物體形狀無關(guān)，改變牙膏皮的形狀實(shí)質(zhì)是引起了物體排開液體體積的變化，從而使浮力改變；
（2）在探究物體所受浮力與物體形狀是否有關(guān)時，要采用控制變量法，即控制體積不變，改變形狀，其中可供選擇的器材中橡皮泥能滿足要求；此實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)對比性實(shí)驗(yàn)，利用兩次稱量去比較橡皮泥在形狀改變時所受浮力大小得出結(jié)論．

解答：解：（1）不贊同；
由阿基米德原理F_浮=ρ_液gv_排可知，物體所受浮力只與液體密度和物體排開液體的體積有關(guān)，而與物體形狀無關(guān)，
改變牙膏皮的形狀實(shí)質(zhì)是引起了物體排開液體體積的變化，從而使浮力改變；
（2）實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測力計(jì)、橡皮泥、燒杯、細(xì)線和水．
探究方案：
①用細(xì)線將橡皮泥吊在彈簧測力計(jì)上，測出橡皮泥的重G；
②將橡皮泥浸沒水中，記下測力計(jì)的示數(shù)F₁，算出浮力F_浮1=G-F₁；
③改變橡皮泥的形狀，將橡皮泥浸沒水中，記下測力計(jì)的示數(shù)F₂，算出浮力F_浮2=G-F₂；
④再改變橡皮泥的形狀，將橡皮泥浸沒水中，記下測力計(jì)的示數(shù)F₃，算出浮力F_浮3=G-F₃．
（3）比較三次橡皮泥在水中受到的浮力，若大小相等，說明浮力大小與形狀無關(guān)；若大小不等，說明浮力大小與形狀有關(guān)．

點(diǎn)評：實(shí)驗(yàn)探究是課改來中考的重點(diǎn)，本題從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、分析論證、評估三個方面對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究能力考查．在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時，同學(xué)們要注意實(shí)驗(yàn)方案的可操作性、準(zhǔn)確性和嚴(yán)密性，方案所涉及的實(shí)驗(yàn)器材、物理量及表達(dá)式都要明確表示出來；分析論證是對可能發(fā)生的現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納，因果推導(dǎo)得出結(jié)論的過程，大多可以“如果…，那么…”句式呈現(xiàn)；評估所涉及的范圍很多，如評估實(shí)驗(yàn)方案的好壞，評估結(jié)論對錯，評估實(shí)驗(yàn)器材的選擇是否恰當(dāng)?shù)�；在評估時不僅要鮮明表達(dá)自己的觀點(diǎn)，還要運(yùn)用物理原理或規(guī)律加以分析說明．