Question

7．小王为了探究物体在水中不同深度所受浮力变化情况，如图所示，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中（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6.75N，第4次实验时，物体受到的浮力1.5N；
（2）分析表中第1列到第5列数据，表明液体密度一定时，物体受到的浮力大小与物体排开的液体体积有关，物体排开的液体体积越大，物体受到的浮力越大．．
（3）分析表中第6列到第8列数据，表明物体浸没在液体中时，物体受到的浮力大小与物体浸入液体中的深度无关．．

Answer 1

分析 （1）第一次圆柱体下表面所处的深度h=0cm说明物体没有浸入水中，此时物体不受浮力，弹簧测力计的示数就是物体的自身重力．
物体受到的浮力可用称重法进行计算，即F_浮=G-F_拉求出．
（2）探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况时，应采用控制变量法观察所给数据，找出变量和不变量，根据F_浮=G-F判断浮力的变化，归纳得出合理的结论；
（3）根据F_浮=G-F和阿基米德原理确定物体在水中的状态，根据控制变量法得出浮力大小与变化量的关系．

解答 解：
（1）根据题意，金属块所在深度h=0cm说明没有浸入水中，此时物体不受浮力，弹簧测力计的示数就是物体的重力，即物体重为6.75N．
第4次物体受到的浮力F_浮4=G-F₄=6.75N-5.25N=1.5N；
（2）由第1列到第5列数据，物体浸入水中深度越来越大，排开水的体积越来越大，测力计示数越来越小，
根据F_浮=G-F可知，则浮力越来越大；
所以可得出结论：在液体密度一定时，物体受到的浮力大小与物体排开的液体体积有关，物体排开的液体体积越大，物体受到的浮力越大．
（3）分析表中第6列到第8列数据可知，物体浸在水中的深度越来越大，但测力计示数F不变，根据F_浮=G-F可知，则浮力不变，根据阿基米德原理，排开水的体积不变，
可知从深度为10cm开始物体浸没在水中，排开液体的体积相同，
故可得出结论：物体浸没在液体中时，物体受到的浮力大小与物体浸入液体中的深度无关．
故答案为：（1）6.75；1.5；
（2）在液体密度一定时，物体受到的浮力大小与物体排开的液体体积有关，物体排开的液体体积越大，物体受到的浮力越大；
（3）物体浸没在液体中时，物体受到的浮力大小与物体浸入液体中的深度无关．

点评 本题考查了探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况，以及利用二次称重法求浮力的大小，侧重考查了控制变量法的思想，控制变量法是物理学习中最重要方法之一，所以一定要掌握好．