Question

12．在“探究浮力大小与哪些因素有关”实验中；

（1）如图甲所示，依次将物体缓缓浸入水中．
①从位置2→3的过程中，物体受到的重力不变，受到的浮力变大．（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
②从位置3→4的过程中，物体受到的浮力不变，说明物体受到的浮力与浸没的深度无关（选填“有关”或“无关”）．
③图乙中的b（选填“a”或“b”）能反映测力计示数在甲图实验过程中的变化．
④实验中用手提着测力计，可能会使测力计示数不稳定，你的改进建议是将测力计挂在铁架台上，通过调节物体浸入水中的深度来读数．
（2）课本中提到，物体在空气中也会受到浮力作用，因此小禹设计了一个测量空气浮力大小的实验；
①排尽一个大气球内部的空气，测出气球的重力G_球；
②将适量的氢气充入气球，用细线扎紧封口，按图丙所示测出拉力的大小F_拉；
③根据F_浮=F_拉+G_球，求出气球所受浮力大小（细线重力和摩擦忽略不计）．小禹的实验方案中，计算浮力的方法有误，错误是漏加了氢气的重力．

Answer 1

分析 （1）①物体的重力不变，根据阿基米德原理，由排开水的体积确定浮力变化；
②分析图中变化的量和不变的量，分析得出浮力与变化量的关系；
③根据称重法测浮力，F_浮=G-F_示，测力计示灵敏：F_示=G-F_浮来分析；
④将测力计挂在铁架台上；
（2）将盛有适量氢气的气球视为一个整体进行受力分析，结合二力平衡回答．

解答 解：（1）如图甲所示，依次将物体缓缓浸入水中．
①从位置2→3的过程中，物体受到的重力不变，将物体缓缓浸入水的过程中，物体排开水的体积变大，根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力变大；
②从位置3→4的过程中，排开液体的体积和液体的密度均不变，只是浸没的深度增加了，物体受到的浮力不变，说明物体受到的浮力与浸没的深度无关．
③根据称重法测浮力可得F_浮=G-F_示，则测力计的示数F_示=G-F_浮；
物体浸入水中前，测力计示数等于重力（示数不变）；物体慢慢浸入水中，浮力先变大后不变，由F_示=G-F_浮可知，测力计的示数先变小后不变，所以图乙中的b能反映测力计示数在甲图实验过程中的变化．
④实验中用手提着测力计，可能会使测力计示数不稳定，改进建议是：将测力计挂在铁架台上，通过调节物体浸入水中的深度来读数；
（2）将充有适量氢气的气球视为一个整体，在图丙中静止时，受到氢气与气球竖直向下的总重力、绳子对球竖直向下的拉力和竖直向上的浮力作用，且F_浮=F_拉+G_球+G_氢，故原来计算气球所受浮力大小漏加了氢气的重力．
故答案为：
（1）①不变；变大；②无关；③b；④将测力计挂在铁架台上，通过调节物体浸入水中的深度来读数；
（2）漏加了氢气的重力．

点评 本题探究浮力大小与哪些因素有关，考查称重法测浮力、影响浮力大小的因素、分析归纳能力、控制变量法及对方案的改进及受力分析和二力平衡的知识．