Question

小芳要探究金屬圓柱受到水的浮力與浸在水中深度的關系，實驗裝置如圖所示，將高為6cm的金屬圓柱體緩慢浸入水中（水足夠深），在金屬圓柱體接觸容器底之前，記下金屬體下表面所處的不同深度h和彈簧測力計相應的拉力示數F，實驗數據如下表：

次數	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
h/cm	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
F/N	9.0	8.6	8.2	7.8	7.4	7.0	6.6	6.6	6.6	6.6	6.6	6.6

（1）第3次實驗時，金屬圓柱受到的浮力大小為：______；
（2）據第1至7組實驗數據可知：物體浸沒水中前，浮力______；
（3）據第7至12組實驗數據可知：______．

Answer 1

解：（1）從表中數據可以看出，當浸沒深度為0時，物體的重力G=F_拉=9.0N，到第3次實驗時，彈簧測力計的拉力F_拉=8.2N，物體受的浮力F_浮=G-F_拉=9.0N-8.2N=0.8N．
故答案為：0.8N
（2）從第1次實驗到第7次實驗，彈簧測力計的拉力F_拉越來越小，物體的重力G不變，根據公式F_浮=G-F_拉可以看出，物體完全浸沒水中以前，物體受的浮力隨著深度增加而增大．
故答案為：隨著深度增加而增大．
（3）據第7至12組實驗數據可知，物體完全浸沒入水中以后，拉力F_拉不變，根據公式F_浮=G-F_拉可以得出：物體完全浸沒在水中后，浮力不變，浮力的大小與深度無關．
故答案為：物體完全浸沒在水中后，浮力的大小與深度無關．
分析：（1）從表中數據可以看出，當浸沒深度為0時，物體的重力G=F_拉=9.0N，到第3次實驗時，彈簧測力計的拉力F_拉=8.2N，根據公式F_浮=G-F_拉可以計算出物體受到的浮力．
（2）從表中的數據可以看出，從第1次實驗到第7次實驗，物體浸入水中的深度越來越深，而彈簧測力計的拉力F_拉越來越小，物體的重力G不變，根據公式F_浮=G-F_拉可以看出，浮力越來越大．得出結論：物體完全浸沒水中以前，隨著深度增加而增大．
（3）據第7至12組實驗數據可知，當物體完全浸沒入水中以后，彈簧測力計的拉力不變，物體的重力不變，根據公式F_浮=G-F_拉可以得出，浮力不變．
點評：此題主要考查的是浮力大小和物體浸在水中深度的關系，此題要分成兩種情況來分析：物體完全浸入水中以前，浮力和浸入水中深度的關系；物體完全浸入水中后，浮力和浸入水中深度的關系．利用公式F_浮=G-F_拉得出正確的答案．