Question

14．某物理課外實(shí)驗(yàn)小組，為了探究圓柱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)，如圖所示：

（1）用手拉彈簧測(cè)力計(jì)如圖甲所示，該彈簧測(cè)力計(jì)的分度值是0.1N，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為4.00N．
（2）彈簧測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)線吊住圓柱型金屬體（圖乙），將掛在彈簧測(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），如圖丙所示．從圓柱體接觸水面至觸底之前，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，如表：

實(shí)驗(yàn)次序	1	2	3	4	5	6	7
圓柱體浸入水的深度h/cm	0	2	4	6	8	10	12
彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)F/N	4.75	4.25	3.75	3.25	2.75	2.25	2.25
圓柱體受到的浮力F浮/N	0	0.5	1.0	1.5	2.0

通過(guò)計(jì)算，前5次圓柱體受到的浮力已填入表格內(nèi)，請(qǐng)算出第6、7兩次實(shí)驗(yàn)中圓柱體受到的浮力：F${\;}_{{浮}_{6}}$=2.5N，F(xiàn)${\;}_{{浮}_{7}}$=2.5N；
（3）依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)谝陨疃萮為橫坐標(biāo)、F_浮為縱坐標(biāo)的方格紙（圖�。┥厦椟c(diǎn)，再把這些點(diǎn)連起來(lái)；
（4）通過(guò)對(duì)圖象的分析，其條件和結(jié)論是在圓柱體沒(méi)有完全浸沒(méi)水中之前，圓柱體受到的浮力大小與浸入深度成正比，完全浸沒(méi)后，圓柱體受到的浮力與浸入深度無(wú)關(guān)．

Answer 1

分析 （1）由圖甲可知彈簧測(cè)力計(jì)的分度值，并讀數(shù)；
（2）根據(jù)F_浮=G-F計(jì)算第6、7次實(shí)驗(yàn)圓柱體受到的浮力；
（3）用描點(diǎn)法作圖，先根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，然后作圖
（4）由圖象分析各物理量間的關(guān)系F_浮與h成正比，然后得出結(jié)論．

解答 解：
（1）由圖甲可知，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為4.00N；
（2）根據(jù)F_浮=G-F，
第6次實(shí)驗(yàn)圓柱體受到的浮力：F_浮6=G-F₆=4.75N-2.25N=2.5N；
第7次實(shí)驗(yàn)圓柱體受到的浮力：F_浮7=G-F₇=4.75N-2.25N=2.5N；
（3）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來(lái)，如圖所示：
；
（3）由圖象知，在圓柱體未浸沒(méi)入水中之前，圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，可知所受的浮力與浸入深度成正比；
在圓柱體浸沒(méi)入水中之后，浮力大小不變，可知所受的浮力與深度無(wú)關(guān)．
故答案為：（1）0.1；4.00；
（2）2.5；2.5；
（3）見(jiàn)上圖；
（4）在圓柱體沒(méi)有完全浸沒(méi)水中之前，圓柱體受到的浮力大小與浸入深度成正比，完全浸沒(méi)后，圓柱體受到的浮力與浸入深度無(wú)關(guān)．

點(diǎn)評(píng) 這是一道實(shí)驗(yàn)探究題，要求學(xué)生有較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理能力，在學(xué)習(xí)過(guò)程中要多分析多總結(jié)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法．