Question

16．小明同學在“探究影響浮力大小的因素”的實驗中，在彈簧測力計下懸掛一 圓柱體，當圓柱體下表面與水面相平時開始緩慢下降，直到與燒杯底接觸為止，溢 出的水全部流入小桶中，如圖甲所示．
 
（1）圓柱體的重力 G=6N，浸沒在水中后所受浮力 F 浮=5N．
（2）比較（b）、（c）兩圖可得：浸在同一種液體中的物體受到的浮力大小跟物體排開液體的體積有關；比較c、d兩圖可得：當圓柱體浸沒在水中繼續下沉的過程中，受到的浮力不變．
（3）為了驗證阿基米德原理，還需再完成的實驗步驟是測量空桶的重力、小桶和水的重力，比較對應時刻浮力與圓柱體排開水的重力的大小是否相等．
（4）完成如圖甲所示的實驗后，僅將水換成另一種液體重復上述實驗，根據實驗數 據繪制出如圖乙所示的彈簧測力計示數 F 與物體下降高度 h 的 F-h 圖象，物體浸沒 在該種液體中受到的浮力 F_浮′=4N；實驗表明，浸在液體里的物體受到的浮 力大小還跟液體的密度有關．

Answer 1

分析 （1）根據圖a得出物體的重力大小；由圖c及a根據F浮=G-F得出所受浮力的大小；
（2）比較b、c兩圖的不同點，得出浮力大小與物體排開液體體積的關系；根據浮力大小與排開液體體積的關系得出結論；
（3）根據阿基米德原理原理的內容分析；
（4）根據物體完全浸沒時測力計的示數及其重力求出浮力，然后與在水中時受到的浮力進行對比．

解答 解：
（1）由a知，G=6N；由c知，圓柱體浸沒在水中后所受浮力F_浮=G-F=6N-1N=5N；
（2）（b）、（c）兩圖，液體的密度相同，排開液體的體積不同，測力計的示數不同，可知浸在同一種液體中的物體受到浮力的大小跟物體浸入液體的體積（物體排開液體的體積）有關；c、d兩圖，圓柱體完全浸沒，下沉過程中，測力計的示數不變，即所受浮力不變；
（3）阿基米德原理的內容是：浸入液體中的物體受到的浮力等于其排開液體的重力；為了驗證阿基米德原理，還需再完成的實驗步驟是測量空桶的重力、小桶和水的重力，從而求出小桶中圓柱體排開水的重力；對比浮力與圓柱體排開水的重力的大小是否相等；
（4）由圖乙知，物體完全浸沒在另一種液體中測力計的示數為2N，則F_浮′=G-F′=6N-2N=4N；而圓柱體浸沒在水中后所受浮力F_浮=5N，兩次浮力不同，故浸在液體里的物體受到的浮力大小還跟液體的密度有關．
故答案為：（1）6；5；（2）物體排開液體的體積；c、d；（3）空桶的重力、小桶和水的重力；浮力與圓柱體排開水的重力；（4）4；液體的密度．

點評 此題是探究影響浮力大小的因素實驗，考查了學生分析圖象和數據的能力，注意分析問題過程中控制變量法的應用，同時要熟練掌握阿基米德原理公式，做到靈活應用．