Question

12．在“探究浮力大小與哪些因素有關”實驗中；

（1）如圖甲所示，依次將物體緩緩浸入水中．
①從位置2→3的過程中，物體受到的重力不變，受到的浮力變大．（均選填“變大”、“變小”或“不變”）
②從位置3→4的過程中，物體受到的浮力不變，說明物體受到的浮力與浸沒的深度無關（選填“有關”或“無關”）．
③圖乙中的b（選填“a”或“b”）能反映測力計示數在甲圖實驗過程中的變化．
④實驗中用手提著測力計，可能會使測力計示數不穩定，你的改進建議是將測力計掛在鐵架臺上，通過調節物體浸入水中的深度來讀數．
（2）課本中提到，物體在空氣中也會受到浮力作用，因此小禹設計了一個測量空氣浮力大小的實驗；
①排盡一個大氣球內部的空氣，測出氣球的重力G_球；
②將適量的氫氣充入氣球，用細線扎緊封口，按圖丙所示測出拉力的大小F_拉；
③根據F_浮=F_拉+G_球，求出氣球所受浮力大小（細線重力和摩擦忽略不計）．小禹的實驗方案中，計算浮力的方法有誤，錯誤是漏加了氫氣的重力．

Answer 1

分析 （1）①物體的重力不變，根據阿基米德原理，由排開水的體積確定浮力變化；
②分析圖中變化的量和不變的量，分析得出浮力與變化量的關系；
③根據稱重法測浮力，F_浮=G-F_示，測力計示靈敏：F_示=G-F_浮來分析；
④將測力計掛在鐵架臺上；
（2）將盛有適量氫氣的氣球視為一個整體進行受力分析，結合二力平衡回答．

解答 解：（1）如圖甲所示，依次將物體緩緩浸入水中．
①從位置2→3的過程中，物體受到的重力不變，將物體緩緩浸入水的過程中，物體排開水的體積變大，根據阿基米德原理可知，物體受到的浮力變大；
②從位置3→4的過程中，排開液體的體積和液體的密度均不變，只是浸沒的深度增加了，物體受到的浮力不變，說明物體受到的浮力與浸沒的深度無關．
③根據稱重法測浮力可得F_浮=G-F_示，則測力計的示數F_示=G-F_浮；
物體浸入水中前，測力計示數等于重力（示數不變）；物體慢慢浸入水中，浮力先變大后不變，由F_示=G-F_浮可知，測力計的示數先變小后不變，所以圖乙中的b能反映測力計示數在甲圖實驗過程中的變化．
④實驗中用手提著測力計，可能會使測力計示數不穩定，改進建議是：將測力計掛在鐵架臺上，通過調節物體浸入水中的深度來讀數；
（2）將充有適量氫氣的氣球視為一個整體，在圖丙中靜止時，受到氫氣與氣球豎直向下的總重力、繩子對球豎直向下的拉力和豎直向上的浮力作用，且F_浮=F_拉+G_球+G_氫，故原來計算氣球所受浮力大小漏加了氫氣的重力．
故答案為：
（1）①不變；變大；②無關；③b；④將測力計掛在鐵架臺上，通過調節物體浸入水中的深度來讀數；
（2）漏加了氫氣的重力．

點評 本題探究浮力大小與哪些因素有關，考查稱重法測浮力、影響浮力大小的因素、分析歸納能力、控制變量法及對方案的改進及受力分析和二力平衡的知識．