Question

17．在探究浮力的大小与哪些因素有关的实验中，小明利用圆柱体做了如图（甲）、（乙）所示的实验．在圆柱体逐渐浸入水下的过程中（该过程圆柱体始终保持竖直位置），记录下弹簧秤的示数F与下端浸入水中深度h的关系如表所示．

h/cm	2	4	6	8	10	12
F/N	2.4	2.0	1.6	1.4	1.4	1.4

（1）圆柱体的重力是2.8N．
（2）请在图丙坐标系中画出浮力F_浮，随深度h变化的图线（F_浮～h图象）．

（3）接着，小明又将容器中的水换成盐水，再次将圆柱体浸没在液体中，读出此时弹簧秤的示数，如图丁所示．增加该实验环节的目的是为了探究浮力的大小与液体密度的关系．

Answer 1

分析 （1）首先看清测力计的分度值，然后再读数；
（2）根据F_浮=G-F_拉可求得浮力，再用描点法画出图象；
（3）浸在液体中的物体受的浮力大小和排开液体的体积、液体密度有关，采用控制变量法来分析．

解答 解：（1）测力计的分度值为0.1N，由指针位置可知，A步骤所示弹簧测力计的示数为2.8N，即为圆柱体的重力；
（2）由表格数据可知，在深度为2cm时，拉力为2.4N，则此时圆柱体所受浮力F_浮=G-F_拉=2.8N-2.4N=0.4N，
在深度为4cm时，拉力为2.0N，则此时圆柱体所受浮力F_浮=G-F_拉=2.8N-2.0N=0.8N，
在深度为6cm时，拉力为1.6N，则此时圆柱体所受浮力F_浮=G-F_拉=2.8N-1.6N=1.2N，
在深度为8cm时，拉力为1.4N，则此时圆柱体所受浮力F_浮=G-F_拉=2.8N-1.4N=1.4N，
在深度为10cm时，拉力为1.4N，则此时圆柱体所受浮力F_浮=G-F_拉=2.8N-1.4N=1.4N，
在深度为12cm时，拉力为1.4N，则此时圆柱体所受浮力F_浮=G-F_拉=2.8N-1.4N=1.4N．
采用描点法画出图象如下：

（3）图丁实验中，圆柱体全部浸没在盐水中，和图乙相比，排开液体的体积相同，浸没的深度相同，液体的密度不同，所以增加该实验环节的目的是为了探究浮力的大小与液体密度的关系．
故答案为：（1）2.8；（2）如上图；（3）液体密度．

点评 此题主要考查的是学生对浮力计算公式、弹簧测力计的读数、控制变量法的理解和掌握，难度不是很大．