Question

小明为了探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况，如图所示，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F，实验示数如下表：

次数	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	4.75	4.25	4.25

（1）分析表中实验数据，可以得出物体重________N，第4次实验时，物体受到的浮力为________N．
（2）分析表中第1列到第5列数据，说明________．
（3）分析表中第6列到第7列数据，说明________．
（4）整个实验可得到以下结论：________．

Answer 1

解：（1）第1次实验圆柱体没有浸入水中（h=0）可知它的重力为G=6.75N．
利用二次称重法：
在第4次实验中F_浮=G-F=6.75N-5.25N=1.5N．
故答案为：6.75；1.5．
（2）分析表中第1列到第5列数据可知：
圆柱浸入水的深度不同，即排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数也不相同，
故可得出结论：在液体密度一定时，物体受到的浮力大小与物体排开的液体体积有关，物体排开的液体体积越大，物体受到的浮力越大．
（3）分析表中第6列到第7列数据可知：
圆柱浸没水中的深度不同，即排开液体的体积相同，弹簧测力计的示数不变，
故可得出结论：当物体浸没在液体中时，物体受到的浮力大小与物体浸入液体中的深度无关．
（4）整个实验可得到以下结论：物体所受浮力的大小与排开液体的体积有关，与浸没的深度无关．
分析：（1）本题利用二次称重法求浮力，题目中没明确给出重力大小，我们可以通过分析所给数据找到物体所受到重力的大小即第1次实验物体没浸入水面之前弹簧测力计的示数．
（2）探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况时．应采用控制变量法观察所给数据，找出变量和不变量，归纳得出合理的结论．
点评：本题考查了探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况，以及利用二次称重法求浮力的大小，侧重考查了控制变量法的思想，控制变量法是物理学习中最重要方法之一，所以一定要掌握好．