Question

1．李晶同學(xué)進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，他先測(cè)量出容器中水深為20厘米，然后將一掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的長(zhǎng)方體物塊，緩慢地浸入水中（完全浸沒時(shí)水不會(huì)溢出）．實(shí)驗(yàn)過程中，他記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F．并測(cè)量出對(duì)應(yīng)的情況下容器中水的深度h，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表．（g=10N/kg，ρ_水=10³kg/m³）

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7	8
F/N	1.5	1.4	1.3	1.2	1.1	1	1	1
h/cm	20	20.5	21	21.5	23	22.5	22.5	22.5

（1）在物塊完全進(jìn)入水中時(shí)，其受到的浮力為多大？
（2）分析表格中數(shù)據(jù)變化規(guī)律，你能得出什么結(jié)論？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意，要算物塊完全浸入水中時(shí)受到的浮力，我們需要采用稱量法，即F_浮=G-F_示．物塊的重力等于物塊未浸入水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；物塊完全浸入水中時(shí)（V_排一定，所以容器中水的深度不變），受到的浮力最大，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)最��；
（2）由阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排可知，物體所受浮力大小與物體排開液體的體積成正比；當(dāng)物體完全浸入液體中時(shí)，所受浮力大小與浸入的深度無關(guān)．

解答 解：
（1）由表格中數(shù)據(jù)可知，第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，容器中水的深度為20cm，說明此時(shí)物塊還沒有浸入水中，則此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)就是物塊的重力，即G=1.5N；
由表格中數(shù)據(jù)可知，第6～8次實(shí)驗(yàn)中，容器中水的深度保持不變且此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)最小并保持不變，所以可知此時(shí)物塊已經(jīng)完全浸入水中；
則物塊完全浸入水中時(shí)，其受到的浮力為：F_浮=G-F_示=1.5N-1.0N=0.5N；
（2）由表格中數(shù)據(jù)可知，第2～6次實(shí)驗(yàn)中，容器中水的深度增加，表明物塊排開水的體積在增大，隨著物塊排水體積的增大，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)在減小，這說明隨著物塊排水體積的增大，物塊所受的浮力在增大；
由表格中數(shù)據(jù)可知，第6～8次實(shí)驗(yàn)中，容器中水的深度保持不變且彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)保持不變，說明當(dāng)物塊完全浸入水中時(shí)，物塊所受浮力大小與浸入的深度無關(guān)．
答：
（1）物塊完全浸入水中時(shí)，其受到的浮力為0.5N．
（2）物塊所受浮力大小隨排開液體體積的增大而增大；當(dāng)物塊完全浸入水中時(shí)，物塊所受浮力大小與浸入的深度無關(guān)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納的能力，同時(shí)也考查了學(xué)生對(duì)阿基米德原理、浮力大小計(jì)算的掌握和理解，是一道好題．