Question

上课时，李老师利用如图（甲）所示的器材做演示实验并请同学们仔细观察：他用弹簧测力计竖直吊着重为2N 的物块，然后将其逐渐浸入水中直到完全浸没（如图所示），在这一实验过程中，同学们会直观地观察到两种变化，这两种变化是：
（1） ________．（2） ________．
当物块完全浸没时，弹簧测力计的读数如图乙所示，读数为 ________N，此时物块受到的浮力是 ________N．
你认为利用图（甲）所示的这套器材还可以用于探究以下哪个问题？（ ________）（选填字母序号）
A、浮力的大小与物体密度的关系
B、浮力的大小与物体浸没在水中深度的关系
C、浮力的大小与物体形状的关系
D、浮力的大小与液体密度的关系

Answer 1

解：物体逐渐浸入水中浮力逐渐增大，弹簧测力计的拉力逐渐减小，排开水的体积逐渐增大，液面逐渐上升；
弹簧测力计的分度值为0.2N，乙图读数F_拉=1.6N，所受的浮力F_浮=G-F_拉=2.0N-1.6N=0.4N；
利用图（甲）所示的这套器材，不能换物体、液体，所以不能探究A、D，物体的形状也不能改变，所以不能探究C，只能改变物体的深度，来探究浮力的大小与物体浸没在水中深度的关系．
故答案为：（1）弹簧测力计的示数减小；（2）烧杯内的水面上升．1.6、0.4；B．
分析：物块逐渐浸入水中直到完全浸没，排开水的体积增大，受到的浮力也逐渐增大，满足关系式：F_浮+F_拉=G，即浮力加上弹簧测力计的拉力等于物块的重力，由此可以分析出液面和弹簧测力计的示数变化，还可求出浮力大小；在器材不变的情况下，只能改变物体的深度探究浮力．
点评：称量法测浮力是在空中测出物体的重力G，将物体浸没水中读出弹簧测力计的示数F_拉，此时物体受到的浮力大小F_浮=G-F_拉；
影响浮力大小的因素有物体密度、液体密度、物体的体积、物体在液体中的深度、物体排开液体的体积、物体的形状等，此实验用到了控制变量法，图中实验装置只能探究浮力的大小与物体浸没在水中深度的关系．