Question

小明为了探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块从空气中缓慢浸入水中（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h和弹簧测力计相应的示数F，实验示数如下表：

次数	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）分析表中实验数据，可以得出物体重

6.75

N，第4次实验时，物体的浮力为

1.5

N．
（2）分析表中第1列到第5列数据，说明

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）分析表中第6列到第7列数据，说明

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）整个实验可得到以下结论：

物体所受浮力的大小与排开液体的体积有关，与浸没的深度无关

．

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）综合分析表中实验数据，结合（2）与（3）的结论，得出总的结论．

解答：解：（1）由表中实验数据可知，第1次实验时，圆柱体没有浸入水中（h=0），圆柱体的重力为G=6.75N．
利用二次称重法：在第4次实验中F_浮=G-F=6.75N-5.25N=1.5N．
 （2）分析表中第1-5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、7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）整个实验可得到以下结论：物体所受浮力的大小与排开液体的体积有关，与浸没的深度无关．
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）物体所受浮力的大小与排开液体的体积有关，与浸没的深度无关．

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．