Question

小明為了探究物體在水中不同深度所受浮力的變化情況，將一掛在彈簧測力計下的圓柱體金屬塊從空氣中緩慢浸入水中（水足夠深），在圓柱體接觸容器底之前，分別記下圓柱體下表面所處的不同深度h和彈簧測力計相應的示數F，實驗示數如下表：

次數	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）分析表中實驗數據，可以得出物體重

6.75

N，第4次實驗時，物體的浮力為

1.5

N．
（2）分析表中第1列到第5列數據，說明

在同種液體里，物體受到浮力的大小隨排開液體體積的增大而增大

．
（3）分析表中第6列到第7列數據，說明

物體浸沒在同種液體里，所受浮力的大小與浸沒的深度無關

．
（4）整個實驗可得到以下結論：

物體所受浮力的大小與排開液體的體積有關，與浸沒的深度無關

．

Answer 1

分析：（1）浸沒深度為0時，彈簧測力計的示數就是物體的重力，物體受到的浮力可用稱重法的表達式F_浮=G-F_拉求出；
（2）同時關注h和F的變化趨勢，可發現浮力是隨著h的增大而增大的，而h的增大表明其排開液體的體積在增大；
（3）6、7列數據中h還在增大，但F不再改變，說明浮力不再與h有關，找出原因就可得到結論；
（4）綜合分析表中實驗數據，結合（2）與（3）的結論，得出總的結論．

解答：解：（1）由表中實驗數據可知，第1次實驗時，圓柱體沒有浸入水中（h=0），圓柱體的重力為G=6.75N．
利用二次稱重法：在第4次實驗中F_浮=G-F=6.75N-5.25N=1.5N．
 （2）分析表中第1-5列數據，觀察h和F的變化趨勢可得，在同種液體里，物體受到浮力的大小隨排開液體體積的增大而增大；
（3）第6、7列數據中h增大，但F不再改變，說明物體已完全浸沒，因此可得：物體浸沒在同種液體里，所受浮力的大小與浸沒的深度無關；
（4）整個實驗可得到以下結論：物體所受浮力的大小與排開液體的體積有關，與浸沒的深度無關．
故答案為：（1）6.75；1.5；（2）在同種液體里，物體受到浮力的大小隨排開液體體積的增大而增大；
（3）物體浸沒在同種液體里，所受浮力的大小與浸沒的深度無關；
（4）物體所受浮力的大小與排開液體的體積有關，與浸沒的深度無關．

點評：通過此題我們要學會熟練運用稱重法的表達式求出浮力，對表格數據的分析是本題的重點，控制變量法依然是此類實驗必須要用到的，此題的易錯點在于分析圖象時要注意：彈簧測力計的示數F隨h的變化和浮力F_浮隨h的變化是不同的．