Question

小明用如圖所示裝置研究浮力大小跟物體排開液體體積關系實驗時，將一個掛在彈簧測力計下的金屬圓柱體緩慢地浸入水中（水足夠深），在接觸容器底之前，分別記下圓柱體下面所處的深度h、彈簧測力計相應的示數F，實驗數據如下表：

實驗次數	1	2	3	4	5
h（cm）	0	4	8	10	12
F（N）	6.75	5.75	4.75	4.25	4.25

（1）由實驗數據可知，金屬塊重

6.75

N，完全浸沒時受到的浮力是

2.5

N．
（2）表中第1次到第3次實驗數據，說明了浸在液體中的物體受到浮力大小與物體排開液體體積

有關

（填“有關”或“無關”）；
分析表中第4次和第5次實驗數據，說明了

浸沒在液體中的物體受到的浮力與物體浸入液體的深度無關

．
（3）如圖中能正確反映F和h關系的圖象是

C

．

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）分析第4、第5次實驗數據，根據h變化情況與力F變化情況進行分析，找出它們間的故選答題；
（4）明確橫縱軸表示的內容，再分析F隨h的變化趨勢，與表格中的實驗結果相對照．

解答：解：（1）由表中實驗數據可知，h為0時，物體受到的浮力為零，彈簧測力計示數為6.75N，則物體的重力G=6.75N；金屬塊完全浸沒時，測力計示數為4.25N，物體所受浮力F_浮=G-F_拉=6.75N-4.25N=2.5N；
（2）由表中第1至第3次實驗數據可知，隨圓柱體浸入水中的深度增加，物體排開水的體積增大，彈簧測力計示數減小，物體受到的浮力增大，由此可得：浸在液體中的物體受到浮力大小與物體排開液體體積有關；
（3）由表中第4、5列實驗數據可知，物體完全浸沒在水中，隨h增大，F不再改變，說物體受到的浮力不變，這說明物體受到的浮力不變，由此此可得：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）由表中實驗數據可知，拉力F隨h的變化趨勢是，先變小后不變，由圖示可知，C正確．
故答案為：（1）6.75；2.5；（2）有關；（3）浸沒在液體中的物體受到的浮力與物體浸入液體的深度無關；（4）C．

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．