Question

18．圖甲為“探究浮力大小”的實驗過程示意圖：
（1）通過如圖甲所示的實驗步驟B和步驟C可以測出物塊浸沒在水中時受到的浮力F浮；步驟A和步驟D可以測出物塊排開的水所受重力G排；比較F浮與G排可得，浮力大小跟物體排開的水所受重力大小相等（選填“相等”或“不相等”）．
（2）圖乙是物塊緩慢浸入水中時，彈簧測力計示數(shù)F隨浸入深度h變化的關(guān)系圖象，分析可得關(guān)于浮力大小的初步結(jié)論：
①物塊浸沒前，物體浸入水中的部分越大，物塊所受的浮力越大；
②物塊浸沒后，所受的浮力大小與浸沒的深度無關(guān)．
（3）物體浸沒在水中時所受的浮力大小是1.2N．

Answer 1

分析 （1）要先測物塊的重力和空桶的重力，然后再把物塊沒入水中，測出物塊受到的浮力，最后再測出桶和溢出水的重力；分析幾步實驗的相同因素和不同因素，就可知道這幾步是探究哪個因素對浮力的影響，并根據(jù)測力計示數(shù)計算出每步浮力的大小，從而得出結(jié)論．
（2）乙圖中物體已全部浸入了水中，所以彈簧測力計的示數(shù)應(yīng)讀隨h的增大F不變的一段的示數(shù)，利用稱重法可計算出此時物體所受的浮力；
由圖可知彈簧測力計的示數(shù)有一段隨h的增大而不變，可總結(jié)出物體所受浮力與深度的關(guān)系．
（3）根據(jù)圖乙分別確定物體的重力和完全浸沒時的拉力，求出物體的浮力．

解答 解：（1）由B可知物體的重力為3N，由C可知物體浸在水中時的拉力為1.8N，則F_浮=G-F=3N-1.8N=1.2N；
由A可知空桶的重力為1N，由D可知水和桶的總重為2.2N，則G_排=G_總-G_桶=2.2N-1N=1.2N；
比較F_浮與G_排可得，浮力大小跟物體排開的水所受重力大小相等．
（2）①物體未浸入水中時h=0，從圖乙可讀出此時彈簧測力計的示數(shù)等于物體的重力G=3N．在未完全浸入時彈簧測力計的示數(shù)逐漸減小，則浮力逐漸增大由圖知物體浸入水中位置時彈簧測力計的示數(shù)為1.8N，所以物體所受的浮力F_浮=3N-1.8N=1.2N；物塊浸沒前，物體排開的液體體積越大，物塊所受的浮力越大；
②由圖可知彈簧測力計的示數(shù)有一段隨h的增大而不變（浸沒后），故可得出：浸沒在液體中的物體所受浮力大小與它所處深度無關(guān)．
（3）由圖乙知，當(dāng)h=0時，F(xiàn)=G=3N；
從h=4cm開始，測力計的示數(shù)不變，說明物體完全浸沒，此時F=1.8N，則F_浮=G-F=3N-1.8N=1.2N．
故答案為：
（1）C；D；相等；
（2）①越大；②浸沒的深度；
（3）1.2．

點評 本題是探究阿基米德原理的實驗，考查學(xué)生結(jié)合圖象對所學(xué)知識進行綜合分析的能力，難度較大．