Question

小王为了探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况，如图甲所示，将一个高度为10cm的圆柱体金属块挂在弹簧测力计下，缓慢浸入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处的不同深度与弹簧测力计相应的示数F．实验数据如下表：

次数	1	2	3	4	5	6	7	8
h（cm）	0	2	4	6	8	10	12	14
F（N）	6.75	6.25	5.75	5.25	4.75	4.25	4.25	4.25

（1）分析表中实验数据，可以得出物体重

 

N，第4次实验时，物体受到的浮力是

 

．
（2）分析表中第1列到第5列数据，说明

 

．
（3）分析表中第6列到第8列数据，说明

 

．
（4）图中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面深度h关系的图象是：

 

．

（5）如果再探究“浮力大小还受什么因素影响”这一问题，请你从图乙中选出一些图，针对这一个因素进行探究，并通过弹簧测力计的示数，说明你的探究结果．准备探究的问题是：

 

．选用的图是：

 

．探究的结果是：

 

．

Answer 1

分析：（1）浸没深度为0时，弹簧测力计的示数就是物体的重力，物体受到的浮力可用称重法的表达式F_浮=G-F_拉求出；
（2）同时关注h和F的变化趋势，可发现浮力是随着h的增大而增大的，而h的增大表明其排开液体的体积在增大；
（3）6、7列数据中h还在增大，但F不再改变，说明浮力不再与h有关，找出原因就可得到结论；
（4）明确横纵轴表示的内容，再分析F随h的变化趋势，与表格中的实验结果相对照．
（5）根据控制变量法的要求确定所探究的问题，选择实验序号，得出实验结论．

解答：解：（1）读表格可知，h为0时，物体的重力G=6.75N，第4次实验时，物体所受浮力F_浮=G-F_拉=6.75N-5.25N=1.5N；
（2）分析表中第1至5列数据，观察h和F的变化趋势可得，在同种液体里，物体受到浮力的大小随排开液体体积的增大而增大；
（3）第6至8列数据中h增大，但F不再改变，说明物体已完全浸没，因此可得：物体浸没在同种液体里，所受浮力的大小与浸没的深度无关；
（4）通过分析表格中的数据可知，F随h的变化趋势是先变小再不变，因此，只有选项B符合题意；
（5）可以控制液体的种类不变，改变物体排开液体的体积，探究物体受到的浮力与物体排开液体体积间的关系，由图示可知，满足条件的实验是①②③，可以得出的结论是：在同种液体中，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大．
故答案为：（1）6.75，1.5；（2）在同种液体里，物体受到浮力的大小随排开液体体积的增大而增大；
（3）物体浸没在同种液体里，所受浮力的大小与浸没的深度无关；（4）B．
（5）物体受到的浮力与物体排开液体体积间的关系；①②③；
在同种液体中，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大．

点评：通过此题我们要学会熟练运用称重法的表达式求出浮力，对表格数据的分析是本题的重点，控制变量法依然是此类实验必须要用到的，此题的易错点在于分析图象时要注意：弹簧测力计的示数F随h的变化和浮力F_浮随h的变化是不同的．