Question

12．小明用如圖丙所示裝置探究浮力大小跟物體排開液體體積關系．實驗時，將一個掛在彈簧測力計下的金屬圓柱體緩慢地浸入水中（水足夠深），在接觸容器底之前，分別記下圓柱體底面所處的深度h、彈簧測力計相應的示數F，實驗數據如表

實驗次數	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）由實驗數據可知，金屬塊重6.75N，完全浸沒時受到的浮力是2.5N．
（2）根據表中第1次到第4次實驗數據，能得到的結論是浮力大小與物體排開液體體積有關．
（3）小明接著又在一根一端密封的空心玻璃管下繞上一段鐵絲，制成一支自制的密度計，當用它測量某種液體密度時，密度計靜止后液面正對玻璃管的A處．小明發(fā)現很容易沒落，于是他改變這段鐵絲的形狀，并把鐵絲置于玻璃管內，再次測量同一杯液體密度（如圖乙）．待密度計靜止后，玻璃管的A點會處于液面的下方．（選填“上方”或“下方”）

Answer 1

分析 （1）金屬塊沒有進入水中時測力計測量的就是物體的重力，根據稱重法即可求出完全浸沒時受到的浮力；
（2）利用控制變量法根據影響浮力大小的因素得到的結論；
（3）密度計放在液體中漂浮，受到的浮力等于密度計受到的重力；根據阿基米德原理F_浮=ρgV_排判斷排開水的體積的變化．

解答 解：（1）由h=0cm時，彈簧測力計的示數便是物重6.75N；當完全浸沒時，由稱重法得，F_浮=G-F′=6.75N-4.25N=2.5N；
（2）根據表中第1次到第4次實驗數據，隨著浸沒的深度增加，物體排開液體體積變大，測力計的示數F逐漸減小，根據稱重法可知物體受到的浮力變大；則根據控制變量法可得結論為：浮力大小與物體排開液體體積有關．
（3）密度計漂浮，根據漂浮條件可知，密度計受到的浮力F_浮=G_密度計；
把鐵絲置于玻璃管內，再次測量同一杯液體密度時，密度計的重力不變，根據漂浮條件可知，受到的浮力不變；
因為液體的密度不變，浮力大小不變，由阿基米德原理F_浮=ρgV_排可知，排開水的體積不變；
由于玻璃管下繞上一段鐵絲時鐵絲也排開水，當把鐵絲置于玻璃管內時只是玻璃管排開水，所以玻璃管排開水的體積變大，即玻璃管的A點會處于液面的 下方．
故答案為：（1）6.75，2.5；（2）浮力大小與物體排開液體體積有關；（3）下方．

點評 本題主要考查浮力的測量、漂浮條件和阿基米德原理的應用，明確密度計的測量原理是解答此題的關鍵．