Question

小明用如图所示装置研究浮力大小跟物体排开液体体积关系实验时，将一个挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢地浸入水中（水足够深），在接触容器底之前，分别记下圆柱体下面所处的深度h、弹簧测力计相应的示数F，实验数据如下表：

实验次数	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）由实验数据可知，金属块重

6.75

N，完全浸没时受到的浮力是

2.5

N．
（2）表中第1次到第3次实验数据，说明了浸在液体中的物体受到浮力大小与物体排开液体体积

有关

（填“有关”或“无关”）；
分析表中第4次和第5次实验数据，说明了

浸没在液体中的物体受到的浮力与物体浸入液体的深度无关

．
（3）如图中能正确反映F和h关系的图象是

C

．

Answer 1

分析：（1）浸没深度为0时，弹簧测力计的示数就是物体的重力，物体受到的浮力可用称重法的表达式F_浮=G-F_拉求出；
（2）同时关注h和F的变化趋势，可发现浮力是随着h的增大而增大的，而h的增大表明其排开液体的体积在增大；
（3）分析第4、第5次实验数据，根据h变化情况与力F变化情况进行分析，找出它们间的故选答题；
（4）明确横纵轴表示的内容，再分析F随h的变化趋势，与表格中的实验结果相对照．

解答：解：（1）由表中实验数据可知，h为0时，物体受到的浮力为零，弹簧测力计示数为6.75N，则物体的重力G=6.75N；金属块完全浸没时，测力计示数为4.25N，物体所受浮力F_浮=G-F_拉=6.75N-4.25N=2.5N；
（2）由表中第1至第3次实验数据可知，随圆柱体浸入水中的深度增加，物体排开水的体积增大，弹簧测力计示数减小，物体受到的浮力增大，由此可得：浸在液体中的物体受到浮力大小与物体排开液体体积有关；
（3）由表中第4、5列实验数据可知，物体完全浸没在水中，随h增大，F不再改变，说物体受到的浮力不变，这说明物体受到的浮力不变，由此此可得：物体浸没在同种液体里，所受浮力的大小与浸没的深度无关；
（4）由表中实验数据可知，拉力F随h的变化趋势是，先变小后不变，由图示可知，C正确．
故答案为：（1）6.75；2.5；（2）有关；（3）浸没在液体中的物体受到的浮力与物体浸入液体的深度无关；（4）C．

点评：通过此题我们要学会熟练运用称重法的表达式求出浮力，对表格数据的分析是本题的重点，控制变量法依然是此类实验必须要用到的，此题的易错点在于分析图象时要注意：弹簧测力计的示数F随h的变化和浮力F_浮随h的变化是不同的．