Question

小明利用實驗探究浮力大小和哪些因素有關系．他把金屬塊掛在彈簧測力計上，將它分別浸入水和酒精中的不同位置，如圖所示．

（1）上述四種情況，

甲

圖中金屬塊所受到的浮力最小．
（2）做丙、丁兩次實驗，是為了探究浮力大小與

液體種類

有關．
（3）做

乙、丙

兩次實驗，是為了探究金屬塊浸沒在液體中時，受到的浮力與深度無關．
（4）如圖所示，當彈簧測力計吊著金屬塊緩慢浸入水中，從金屬塊底部接觸水面開始到完全沒入水中直到接觸容器底部的過程中，以下能表示彈簧測力計示數F_拉與金屬塊底部浸入水中深度h關系的圖象是

C

Answer 1

分析：根據以下分析答題：
（1）金屬塊在液體中受到重力、浮力和彈簧測力計拉力的作用，在數值上重力=浮力+拉力．
（2）丙、丁兩圖，金屬塊浸沒在液體中，排開液體的體積相同，液體種類不同．
（3）探究浮力與浸沒的深度的關系，要控制液體種類、排開液體體積相同，而金屬塊浸沒如水中的深度不同．
（4）對金屬塊進行受力分析，然后由平衡條件分析答題．

解答：解：（1）金屬塊受豎直向下的重力G，豎直向上的彈簧秤的拉力F，豎直向上的浮力F_浮作用，金屬塊處于平衡狀態，由平衡條件得：G=F+F_浮，F=G-F_浮，由此可知，彈簧測力計的示數F越大，金屬塊受到的浮力越小，由圖可知，甲圖中彈簧測力計示數最大，金屬塊受到的浮力最小．
（2）由圖可知，丙、丁兩次實驗，金屬塊排開液體的體積和浸沒的深度都相同，只有液體的種類不同，因此是探究浮力與液體種類的關系．
（3）探究浮力與深度的關系時，根據控制變量法的思想，應控制液體種類和排開液體的體積相同，只改變浸沒的深度，符合條件的只有乙、丙，數據顯示浮力與浸沒的深度無關．
（4）金屬塊受豎直向下的重力G，豎直向上的彈簧秤的拉力F，豎直向上的浮力F_浮作用，金屬塊處于平衡狀態，由平衡條件得：G=F+F_浮，F=G-F_浮，隨著金屬塊底部浸入水中深度h的增加，金屬塊排開水的體積變大，金屬塊受到的浮力F_浮變大，彈簧測力計的示數變小，當金屬塊完全浸沒入水中時，金屬塊受到的浮力不變，彈簧測力計的示數不再變化，圖象C符合彈簧測力計示數F_拉與金屬塊底部浸入水中深度h關系．
故答案為：（1）甲；（2）液體種類（液體密度）；（3）乙、丙；（4）C．

點評：此題是浮力和深度關系的探究實驗，實驗中應用了控制變量法，實驗表明，浸在液體中的物體受到浮力的作用，浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積有關，與物體在液體中浸沒的深度無關．