Question

11．實驗前，小科和小思對物體浸沒前受到的浮力大小與浸入水中的深度是否有關(guān)，有不同的猜想，于是用相同的長方體重物，分別以甲圖和乙圖的方式進行實驗，并獲得如下數(shù)據(jù)：

實驗者	實驗序號	物體重G（N）	浸入水中深度 h（cm）	彈簧秤讀數(shù)  F/（N）	浮力大小 F浮/（N）
小科	1	4.8	2.0	4.2
	2		4.0	3.6
	3		6.0	3.0
小思	4	4.8	3.0	3.0
	5		4.0	2.4
	6		5.0	1.8

（1）分析小科測得的數(shù)據(jù)可以得出：浸沒前，物體受到的浮力大小隨浸入水中的深度增大而增大，小思的數(shù)據(jù)也說明了這一點．
（2）在實驗中讀測力計示數(shù)時應注意的事項：使用彈簧測力計前調(diào)零（寫出一條即可）．
（3）求出每次浮力，綜合分析兩個人的數(shù)據(jù)卻發(fā)現(xiàn)，第（1）小題的結(jié)論是不正確的，其中3和4或2和5或3和6兩次實驗數(shù)據(jù)可以證明這一點．（填實驗序號）
（4）設(shè)甲、乙浸在水中物體的底面積關(guān)系為S_甲=$\frac{1}{2}$S_乙，請你處理相關(guān)的數(shù)據(jù)（至少3次），寫出過程并得出與浮力大小的有關(guān)因素．

Answer 1

分析 （1）影響浮力大小的因素--排開液體體積與深度關(guān)系的分析．當物體浸沒前，深度增大的同時，排開液體的體積也是增大的；當浸沒后，排開液體體積不再變化，所以浮力與深度無關(guān)；
（2）彈簧測力計的使用問題，牢記使用前選擇量程合適的測力計并調(diào)零，讀數(shù)時注意分度值；
（3）物體受到的浮力與所在的深度沒有關(guān)系，而與排開液體的體積大小有關(guān)；
（4）浸在液體中的物體，受到液體的浮力，浮力的大小決定于液體的密度和排開液體的體積．

解答 解：（1）單獨比較1、2、3或4、5、6的實驗過程，物體在水中的深度逐漸增大，彈簧測力計的示數(shù)逐漸減小，而物重一定，說明浮力是增大的，所以初步得到的結(jié)論是：物體在液體中浸沒前，受到的浮力大小隨浸入水中的深度增大而增大；
（2）使用彈簧測力計前選擇合適的量程并調(diào)零，讀數(shù)時注意分度值；
（3）將3和4比較，可以發(fā)現(xiàn)，同一個物體受到的拉力相同，即浮力相同時，浸在水中的深度是不相同的；
將2和5比較，可以發(fā)現(xiàn)：同一個物體，浸在水中的深度相同時，受到的拉力不同，也就是浮力不同；
另外將3和6比較，可以發(fā)現(xiàn)，同一個物體浸入水中的深度較大的受到的浮力反而較�。�綜合這些可以看出，物體受到的浮力與所在的深度沒有關(guān)系，而與排開液體的體積大小有關(guān)：在液體密度一定時，物體受到的浮力與排開液體的體積成正比；
（4）F_浮1=G-F₁=4.8N-4.2N=0.6N；F_浮2=G-F₂=4.8N-3.6N=1.2N；F_浮3=G-F₃=4.8N-3.0N=1.8N；
F_浮4=G-F₄=4.8N-3.0N=1.8N；F_浮5=G-F₅=4.8N-2.4N=2.4N；F_浮6=G-F₆=4.8N-1.8N=3.0N；
排開液體體積：V_排1=2S_甲；V_排2=4S_甲；V_排3=6S_甲；V_排4=6S_甲；V_排5=8S_甲；
V_排6=10S_甲因為10S_甲＞8S_甲＞6S_甲＞4S_甲＞2S_甲；所以FF_浮5＞F_浮4＞F_浮3＞F_浮2＞F_浮1，故物體受到的浮力與排開液體的體積有關(guān)，排開液體體積越大，浮力越大．
故答案為：（1）增大；（2）使用彈簧測力計前調(diào)零；（3）3和4（或2和5、3和6）
（4）F_浮1=G-F₁=4.8N-4.2N=0.6N；F_浮2=G-F₂=4.8N-3.6N=1.2N；F_浮3=G-F₃=4.8N-3.0N=1.8N；
F_浮4=G-F₄=4.8N-3.0N=1.8N；F_浮5=G-F₅=4.8N-2.4N=2.4N；F_浮6=G-F₆=4.8N-1.8N=3.0N；
排開液體體積：V_排1=2S_甲；V_排2=4S_甲；V_排3=6S_甲；V_排4=6S_甲；V_排5=8S_甲；
V_排6=10S_甲因為10S_甲＞8S_甲＞6S_甲＞4S_甲＞2S_甲；所以FF_浮5＞F_浮4＞F_浮3＞F_浮2＞F_浮1，故物體受到的浮力與排開液體的體積有關(guān)，排開液體體積越大，浮力越大．

點評 此題考查的是我們對影響浮力大小的因素--排開液體體積與深度關(guān)系的分析．當物體浸沒前，深度增大的同時，排開液體的體積也是增大的；當浸沒后，排開液體體積不再變化，所以浮力與深度無關(guān)