Question

上课时，李老师利用如图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2.5N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）

弹簧测力计示读在减小

．
（2）

物体浸入液体时，液面上升

．
（3）当物块完全浸没时，弹簧秤的读数如图所示，读数为

1.5

N，此时物块受到的浮力为

1

N．
（4）你认为利用这套器材还可以用于探究以下哪个问题？

B

（选填字母序号）
A．浮力的大小与物体密度的关系
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

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．

解答：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0.1N，故测力计读数为：F_拉=1.5N，
而G=2.5N，
所受的浮力F_浮=G-F_拉=2.5N-1.5N=1N；
利用如图所示的这套器材，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）弹簧测力计示读在减小．
（2）物体浸入液体时，液面上升．
（3）1.5，1．
（4）B．

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，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和排开液体体积的关系．