Question

小明為了探究物體在水中不同深度所受浮力的變化情況，將一掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的圓柱體金屬塊從空氣中緩慢浸入水中（水足夠深），在圓柱體接觸容器底之前，分別記下圓柱體下表面所處的不同深度h和彈簧測(cè)力計(jì)相應(yīng)的示數(shù)F，實(shí)驗(yàn)示數(shù)如下表：

次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7
h（cm）	0	2	4	6	8	10	12
F（N）	6.75	6.25	5.75	5.25	4.75	4.25	4.25

（1）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出物體重

6.75

N，第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)，物體的浮力為

1.5

N．
（2）分析表中第1列到第5列數(shù)據(jù)，說明

在同種液體里，物體受到浮力的大小隨排開液體體積的增大而增大

．
（3）分析表中第6列到第7列數(shù)據(jù)，說明

物體浸沒在同種液體里，所受浮力的大小與浸沒的深度無關(guān)

．
（4）整個(gè)實(shí)驗(yàn)可得到以下結(jié)論：

物體所受浮力的大小與排開液體的體積有關(guān)，與浸沒的深度無關(guān)

．

Answer 1

分析：（1）浸沒深度為0時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)就是物體的重力，物體受到的浮力可用稱重法的表達(dá)式F_浮=G-F_拉求出；
（2）同時(shí)關(guān)注h和F的變化趨勢(shì)，可發(fā)現(xiàn)浮力是隨著h的增大而增大的，而h的增大表明其排開液體的體積在增大；
（3）6、7列數(shù)據(jù)中h還在增大，但F不再改變，說明浮力不再與h有關(guān)，找出原因就可得到結(jié)論；
（4）綜合分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合（2）與（3）的結(jié)論，得出總的結(jié)論．

解答：解：（1）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)，圓柱體沒有浸入水中（h=0），圓柱體的重力為G=6.75N．
利用二次稱重法：在第4次實(shí)驗(yàn)中F_浮=G-F=6.75N-5.25N=1.5N．
 （2）分析表中第1-5列數(shù)據(jù)，觀察h和F的變化趨勢(shì)可得，在同種液體里，物體受到浮力的大小隨排開液體體積的增大而增大；
（3）第6、7列數(shù)據(jù)中h增大，但F不再改變，說明物體已完全浸沒，因此可得：物體浸沒在同種液體里，所受浮力的大小與浸沒的深度無關(guān)；
（4）整個(gè)實(shí)驗(yàn)可得到以下結(jié)論：物體所受浮力的大小與排開液體的體積有關(guān)，與浸沒的深度無關(guān)．
故答案為：（1）6.75；1.5；（2）在同種液體里，物體受到浮力的大小隨排開液體體積的增大而增大；
（3）物體浸沒在同種液體里，所受浮力的大小與浸沒的深度無關(guān)；
（4）物體所受浮力的大小與排開液體的體積有關(guān)，與浸沒的深度無關(guān)．

點(diǎn)評(píng)：通過此題我們要學(xué)會(huì)熟練運(yùn)用稱重法的表達(dá)式求出浮力，對(duì)表格數(shù)據(jù)的分析是本題的重點(diǎn)，控制變量法依然是此類實(shí)驗(yàn)必須要用到的，此題的易錯(cuò)點(diǎn)在于分析圖象時(shí)要注意：彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F隨h的變化和浮力F_浮隨h的變化是不同的．