Question

实验中学物理课外实验小组，为了探究物体浸在水中不同深度所受浮力的变化情况，进行了如下的实验：将一挂在弹簧测力计下的圆柱型金属体（高度为10cm）缓慢浸入水中（水足够深），从圆柱体接触水面至接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处的深度h和弹簧测力计的示数F．实验数据如下表：

实验次序	1	2	3	4	5	6	7	8
h/cm		2	4	6	8	10	12	14
F/N	4.75	4.25	3.75	3.25	2.75	2.25	2.25	2.25
F浮/N		0.50	1.00	1.50			2.50	2.50

（1）请将空格处两次实验计算出的浮力填入表格；
（2）依据表中数据，在右边的坐标系中画出浮力F_浮与深度h关系的图象；
（3）通过对图象的分析，你得到的结论是：______．

Answer

（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）利用描点作图法根据数据表中的数据在所给坐标中逐一描点，然后连接成线．注意纵坐标和横坐标分别代表的物理量．
（3）根据浮力F浮与深度h关系图象的性质和特点，逐段分析其中的规律，找到浮力F浮与深度h的关系，得出合理的结论．
【解析】
（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=4.75N．利用二次称重法：
在第5次实验中F浮=G-F=4.75N-2.75N=2.00N，
在第6次实验中F'浮=G-F'=4.75N-2.25N=2.50N．
故答案为：2.00，2.50．
（2）利用描点作图法根据数据表中的数据在所给坐标中逐一描点，然后连接成线．见下图：

（3）分析上图不难发现：
①在前六次实验中随着物体浸入水中的深度不断增加，它排开的液体的体积不断增加，浮力的大小也不断增加，并且呈正比例函数图象．所以，物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关并且在同种液体中，浮力的大小与物体排开液体的体积成正比．
②在最后三次实验中，物体已全部浸没水中，物体浸没在水中的深度不断增加，物体受到的浮力大小却不改变，所以物体所受浮力的大小与物体浸没在水中的深度无关．
故答案为：①浮力的大小与物体排开液体的体积有关．
②在同种液体中，物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积成正比．
③浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关．（符合规律的结论均可）