Question

實(shí)驗(yàn)中學(xué)物理課外實(shí)驗(yàn)小組，為了探究物體浸在水中不同深度所受浮力的變化情況，進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)：將一掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的圓柱型金屬體（高度為10cm）緩慢浸入水中（水足夠深），從圓柱體接觸水面至接觸容器底之前，分別記下圓柱體下表面所處的深度h和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)次序	1	2	3	4	5	6	7	8
h/cm		2	4	6	8	10	12	14
F/N	4.75	4.25	3.75	3.25	2.75	2.25	2.25	2.25
F浮/N		0.50	1.00	1.50			2.50	2.50

（1）請(qǐng)將空格處兩次實(shí)驗(yàn)計(jì)算出的浮力填入表格；
（2）依據(jù)表中數(shù)據(jù)，在右邊的坐標(biāo)系中畫(huà)出浮力F_浮與深度h關(guān)系的圖象；
（3）通過(guò)對(duì)圖象的分析，你得到的結(jié)論是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）本題利用二次稱重法求浮力，題目中沒(méi)明確給出重力大小，我們可以通過(guò)分析所給數(shù)據(jù)找到物體所受到重力的大小即第1次實(shí)驗(yàn)物體沒(méi)浸入水面之前彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)．
（2）利用描點(diǎn)作圖法根據(jù)數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)在所給坐標(biāo)中逐一描點(diǎn)，然后連接成線．注意縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)分別代表的物理量．
（3）根據(jù)浮力F_浮與深度h關(guān)系圖象的性質(zhì)和特點(diǎn)，逐段分析其中的規(guī)律，找到浮力F_浮與深度h的關(guān)系，得出合理的結(jié)論．
解答：解：（1）第1次實(shí)驗(yàn)圓柱體沒(méi)有浸入水中（h=0）可知它的重力為G=4.75N．利用二次稱重法：
在第5次實(shí)驗(yàn)中F_浮=G-F=4.75N-2.75N=2.00N，
在第6次實(shí)驗(yàn)中F'_浮=G-F'=4.75N-2.25N=2.50N．
故答案為：2.00，2.50．
（2）利用描點(diǎn)作圖法根據(jù)數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)在所給坐標(biāo)中逐一描點(diǎn)，然后連接成線．見(jiàn)下圖：
   
（3）分析上圖不難發(fā)現(xiàn)：
①在前六次實(shí)驗(yàn)中隨著物體浸入水中的深度不斷增加，它排開(kāi)的液體的體積不斷增加，浮力的大小也不斷增加，并且呈正比例函數(shù)圖象．所以，物體所受浮力的大小與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)并且在同種液體中，浮力的大小與物體排開(kāi)液體的體積成正比．
②在最后三次實(shí)驗(yàn)中，物體已全部浸沒(méi)水中，物體浸沒(méi)在水中的深度不斷增加，物體受到的浮力大小卻不改變，所以物體所受浮力的大小與物體浸沒(méi)在水中的深度無(wú)關(guān)．
故答案為：①浮力的大小與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)．
②在同種液體中，物體所受浮力的大小與物體排開(kāi)液體的體積成正比．
③浮力的大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān)．（符合規(guī)律的結(jié)論均可）
點(diǎn)評(píng)：此題考查到了求浮力的方法．在求浮力時(shí)，如果題目中給出了彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)或者拉力的大小一般是用二次稱重法：F_浮=G-F；如果給出了物體的體積，一般要用阿基米德原理：F_浮=G_排=ρ_液V_排g；如果物體處于漂浮或懸浮狀態(tài)一般用等重法：F_浮=G．