Question

10．王昊為了探究物體在水中不同深度所受浮力變化情況，如圖1所示，將一掛在彈簧測力計(jì)下的高為8cm的圓柱體金屬塊緩慢浸入水中（水足夠深），在圓柱體接觸容器底之前，分別記下圓柱體如表面所處的不同深度h和彈簧測力計(jì)相應(yīng)的示數(shù)F，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

次數(shù)	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	4.25	4.25	4.25

（1）使用彈簧測力計(jì)之前，要先校驗(yàn)彈簧測力計(jì)的指針是否指在零刻線上；
（2）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)，物體受到的浮力1.5N；
（3）分析表中第1列到第4列數(shù)據(jù)，說明浮力與排開液體的體積有關(guān)；
（4）分析表中第5列到第7列數(shù)據(jù)，說明浮力與浸沒在液體中的深度無關(guān)；
（5）如圖2中能正確反映彈簧測力計(jì)示數(shù)F和圓柱體下表面到水面距離h關(guān)系的圖象是B．

Answer 1

分析 （1）彈簧測力計(jì)是測量力的工具，使用時(shí)注意量程和分度值，觀察指針是否指在零刻線，否則就需要調(diào)零；
（2）浸沒深度為0時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)就是物體的重力，物體受到的浮力可用稱重法的表達(dá)式F_浮=G-F_拉求出；
（3）同時(shí)關(guān)注h和F的變化趨勢，可發(fā)現(xiàn)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；
（4）第5列到第7列數(shù)據(jù)中h還在增大，但F不再改變，說明浮力不再與h有關(guān)，找出原因就可得到結(jié)論；
（5）明確橫縱軸表示的內(nèi)容，再分析F隨h的變化趨勢，與表格中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對照．

解答 解：（1）彈簧測力計(jì)使用之前，先要觀察指針是否指在零刻線上；
（2）讀表格可知，h為0時(shí)，物體的重力G=6.75N，第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)，物體所受浮力F_浮=G-F_拉=6.75N-5.25N=1.5N；
（3）分析表中第1列到第4列數(shù)據(jù)，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與排開液體體積有關(guān)；
（4）第5列到第7列數(shù)據(jù)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(guān)；
（5）通過分析表格中的數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)隨h的變化趨勢是，先變小再不變，因此只有選項(xiàng)B符合題意．
故答案為：（1）是否指在零刻線上；（2）1.5；（3）排開液體的體積；（4）浸沒在液體中的深度；（5）B．

點(diǎn)評 通過此題我們要學(xué)會熟練運(yùn)用稱重法的表達(dá)式求出浮力，對表格數(shù)據(jù)的分析是本題的重點(diǎn)，控制變量法依然是此類實(shí)驗(yàn)必須要用到的，此題的易錯(cuò)點(diǎn)在于分析圖象時(shí)要注意：彈簧測力計(jì)的示數(shù)F隨h的變化和浮力F_浮隨h的變化是不同的．