錯題解析.題組

同一張圖問兩次:質量相同看「重量」,體積相同看「沒入深度」

自然.第 4 冊.2026/06/27.第 03 題(含 9、10 兩小題) | 主題:浮力大小的比較

題目

將甲、乙、丙三個物體投入水中,其沉浮的情況如右圖所示 (甲沉在杯底乙、丙浮在水面,且丙沒入水中的部分比乙多),試回答下列問題。

第 9 小題

若甲、乙、丙三個物體的質量相同,則其所受的浮力大小關係為何?
  1. (A) 甲=乙=丙
  2. (B) 甲>丙>乙
  3. (C) 乙=丙>甲 ← 正確答案
  4. (D) 乙>丙>甲 ← 我選的

第 10 小題

若甲、乙、丙三個物體的形狀與體積均相同,則其所受的浮力大小關係為何?
  1. (A) 甲=乙=丙 ← 我選的
  2. (B) 甲>丙>乙 ← 正確答案
  3. (C) 乙=丙>甲
  4. (D) 乙>丙>甲
我的答案:9. (D) 10. (A)兩小題都用同一種方式想
正確答案:9. (C) 10. (B)條件不同,判斷依據就要換
題目原文

錯在哪裡

關鍵錯誤:沒注意到兩小題的「前提條件不一樣」,用同一套邏輯答兩題。

第 9 題錯在:把浮起來的乙、丙分出大小。 但只要是浮著的物體,浮力就剛好等於自己的重量; 既然乙、丙質量相同,重量就相同,浮力必定相等,不可能一個大一個小。 你選 (D)「乙>丙」是被圖上「乙沒入比較少」誤導了—— 沒入深度在這一題根本不能拿來比。

第 10 題錯在:看到「體積相同」就直接說浮力相同。 但浮力看的是「排開水的體積」=沒入水中那部分的體積, 不是物體的體積。甲全沉(沒入 100%),丙沉得多,乙沉得少 → 三者排開的水根本不一樣多。

正確解法

Step 0 先寫下浮力的兩個公式,看題目給什麼就用哪一個
① 浮力 = ρ × V沒入 (永遠成立) ② 浮力 = 物體重量 (只有「浮著、平衡」時成立) 物體浮在水面 → 優先用②;物體全沉或體積已知 → 用①。

第 9 小題:質量相同

Step 1 乙、丙浮著 → 用公式②
浮著代表力平衡:浮力 = 重量
乙、丙質量相同 → 重量相同 → 浮力 = 浮力
丙沉得比較深,只代表丙的密度比乙大、體積比乙小,浮力還是一樣。
Step 2 甲沉底 → 浮力小於重量
甲會沉,代表浮力撐不住它浮力 < 重量 而三者重量相同,所以 浮力 < 重量 = 浮力 = 浮力
Step 3 結論
乙 = 丙 > 甲 → (C)

第 10 小題:形狀與體積相同

Step 1 這次質量未知 → 不能用②,只能用①
浮力 = ρ × V沒入 水的密度對三者都一樣 → 誰沒入的體積大,誰的浮力就大
Step 2 比較三者「沒入的體積」
設三者總體積都是 100 cm³(自己代一個好算的數字):
物體狀態沒入體積(示意)浮力
全沉在杯底100(全部)最大
浮著,沉得較深約 80次之
浮著,露出較多約 30最小
Step 3 結論
甲 > 丙 > 乙 → (B)

兩小題對照:一眼看出差別

第 9 題第 10 題
已知條件質量相同體積相同
該用哪個公式浮力 = 重量(浮體)浮力 = ρ水 × V沒入
圖上要看什麼誰浮、誰沉沒入的深度
答案乙=丙>甲甲>丙>乙

同一張圖、同樣四個選項,答案卻完全相反——這種題組就是專門考「有沒有看清楚前提」。

要記住的觀念

  • 只要「浮在水面靜止」,浮力就一定等於重量。 不管它長什麼樣、沉多深、密度多少。 兩個都浮著且等重 → 浮力必定相等,不必再看圖。
  • 沉底的物體:浮力 < 重量。 (這時候還有杯底的正向力幫忙撐著:浮力+正向力=重量。)
  • 浮力只跟「排開的水」有關,跟物體本身的材質、重量、總體積都無關。 公式裡出現的是 V沒入,不是 V物體——這兩個只有全沉時才相等
  • 「浮得越高=浮力越大」是最常見的錯覺。 浮得高只代表密度小。真正決定浮力的是排開多少水。
  • 題組題一定要逐題重讀條件。 第 9 題和第 10 題長得幾乎一樣,只差「質量相同」與「體積相同」。 建議把每小題的關鍵條件用筆圈起來,再開始想。
  • 不確定時就代數字。假設體積都是 100 cm³、質量都是 100 g, 把三個物體的數值填進表格,關係立刻看得一清二楚。

類題自我檢測

有甲、乙兩物體,甲漂浮在水面上(一半沒入),乙懸浮在水中(完全沒入但不下沉)。 若兩者體積相同,下列敘述何者正確
(A) 甲所受浮力較大 (B) 兩者所受浮力相同
(C) 乙所受浮力較大 (D) 甲的密度大於乙的密度

看解答

(C)。體積相同時,浮力比的是沒入體積: 甲只沒入一半,乙完全沒入乙的浮力較大
(D) 錯:甲漂浮 → 密度 < 水;乙懸浮 → 密度 水。所以甲的密度比乙小
三種狀態的密度口訣:漂浮<水、懸浮=水、下沉>水。

我的原始作答

原始作答

圖上你已經標了 B=W(乙、丙)和 B<W(甲), 這代表第 9 題所需的觀念你完全具備,只是標完之後沒有回頭用它—— 標記寫著 B=W=B,答案其實就是 (C)。
第 10 題你自己畫的 100/80/30 也完全正確,那張圖直接指向 (B)。 問題不在能力,而在「畫完不看、想完不對照」。 養成習慣:把標記寫完後,先念一遍自己的標記,再去選答案。

複習標記

看完這一頁順手標一下,紀錄會同步到總覽頁—— 標「有把握」的會被劃掉,標「有疑問」的會被標成琥珀色,可以用「只看有疑問的」單獨叫出來。 再按一次同一顆按鈕就取消。紀錄存在這台裝置的瀏覽器裡。

還沒標記