题文

小王为了探究物体在水中不同深度所受浮力的情况，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，实验数据如表 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 h/cm 0 2 4 6 8 10 12 14 F/N 7 6.5 6 5.5 5 4.5 4.5 ______ （1）由于粗心，第8次实验数据小王没有记录，请你帮他填写完整． （2）分析表中实验数据，可以得出物体重______N，第3次实验时，物体受到的浮力为______N，第7次实验时，物体受到的浮力为______N． （3）表中第1列到第6列数据，说明：______． （4）表中第7列到第8列数据，说明：______． （5）如图所示，能正确反映弹簧测力计F和圆柱体下表面所处的深度h关系的是______，能正确反映圆柱体受到的浮力F和圆柱体下表面所处的深度h关系的是______．

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）分析数据变化可知，当第6次实验时，物体已完全浸没于水中，因为，再增加深度，其排水的体积也不会改变，弹簧测力计的示数F仍为4.5N，第八次弹簧测力计示数为4.5N，如下表所示； 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 h/cm 0 2 4 6 8 10 12 14 F/N 7 6.5 6 5.5 5 4.5 4.5 4.5 （2）物体在空气中时，弹簧测力计的示数，就是它的重力，即第1次实验中的示数F=G=7N； 第3次实验时，物体受到的浮力为7N-6N=1N，第7次实验时，物体受到的浮力为7N-4.5N=2.5N； （3）分析表中第1-6列数据，观察h和F的变化趋势可得，在同种液体里，物体受到浮力的大小随排开液体体积的增大而增大； （4）第7、8列数据中h增大，但F不再改变，说明物体已完全浸没，因此可得：物体完全浸没在同种液体里，所受浮力的大小与浸没的深度无关； （5）通过分析数据可知，当深度h增大时，弹簧测力计的示数先减小，后不变，浮力是先变大，后不变，因此B和D分别符合题意的要求． 故答案为：（1）如上表所示；（2）7；1；2.5；（3）在同种液体里，物体受到浮力的大小随排开液体体积的增大而增大；（4）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；（5）B；D．

据专家权威分析，试题“小王为了探究物体在水中不同深度所受浮力的情况，将一挂在弹簧测..”主要考查你对  浮力及阿基米德原理  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

浮力及阿基米德原理

考点名称：浮力及阿基米德原理

• 浮力：
  （1）定义：浸在液体中的物体受到向上托的力叫做浮力。
  （2）施力物体与受力物体：浮力的施力物体是液体 (或气体)，受力物体是浸入液体(或气体)中的物体。
  （3）方向：浮力的方向总是竖直向上的。
  阿基米德原理：
  （1）原理内容：浸在液体里的物体受到液体竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
  （2）公式：，式中ρ_液表示液体的密度，V_排是被物体排开的液体的体积，g取9．8N／kg。

• 浮力大小跟哪些因素：
  有关浸在液体中的物体受到浮力的大小，跟物体浸入液体中的体积有关，跟液体的密度有关，跟物体浸入液体中的深度无关。跟物体本身密度大小无关。

• 阿基米德原理的五点透析：
  (1)原理中所说的“浸在液体里的物体”包含两种状态：一是物体的全部体积都浸入液体里，即物体浸没在液体里；二是物体的一部分体积浸入液体里，另一部分露在液面以上。
  
  (2)G_排指被物体排开的液体所受的重力，F_浮= G_排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。
  
  (3)V_排是表示被物体排开的液体的体积，当物体全部浸没在液体里时，V_排=V_物；当物体只有一部分浸入液体里时，则V_排<V_物。
  
  (4)由可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、液体的多少等因素无关。
  
  (5)阿基米德原理也适用于气体，但公式中ρ_液应该为ρ_气。
  
  控制变量法探究影响浮力大小的因素:
       探究浮力的大小跟哪些因素有关时，用“控制变量法”的思想去分析和设计，具体采用“称量法”来进行探究，既能从弹簧测力计示数的变化中体验浮力，同时，还能准确地测出浮力的大小。
  例1小明在生活中发现木块总浮在水面，铁块却沉入水底，因此他提出两个问题：
  问题1：浸入水中的铁块是否受到浮力?
  问题2：浮力大小与哪些因素有关?
  为此他做了进一步的猜想，设计并完成了如图所示实验，
  (1)(b)、(c)图中弹簧测力计示数均小于(a)图中弹簧测力计示数，说明浸入水中的铁块__(选填 “受到”或“不受到”)浮力；
  (2)做___(选填字母)两次实验，是为了探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关；
  (3)做(d)、(e)两次实验，是为了探究浮力大小与 __的关系。
  
  解析(1)物体在水中时受到水向上托的力，因此示数会变小。
  (2)研究浮力与深度的关系时，应保持V_排和ρ_液不变，改变深度。
  (3)在V_排不变时，改变ρ_液，发现浮力大小改变，说明浮力大小与ρ_液有关。
  答案(1)受到(2)(c)、(d)(3)液体密度
  
  公式法求浮力:
       公式法也称原理法，根据阿基米德原理，浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力(表达式为：F_浮=G_排=ρ_液gV_排)。此方法适用于所有浮力的计算。
  例1一个重6N的实心物体，用手拿着使它刚好浸没在水中，此时物体排开的水重是10N，则该物体受到的浮力大小为____N。
  解析由阿基米德原理可知，F_浮=G_排=10N。
  答案10
  
  实验法探究阿基米德原理:
       探究阿基米德原理的实验，就是探究“浮力大小等于什么”的实验，结论是浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。实验时，用重力差法求出物体所受浮力大小，用弹簧测力计测出排开液体重力的大小，最后把浮力与排开液体的重力相比较。实验过程中注意溢水杯中的液体达到溢口，以保证物体排开的液体全部流入小桶。