小明帮爷爷浇菜园。他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多，提桶的力就越大。由此他猜想：浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧

Question

小明帮爷爷浇菜园。他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多，提桶的力就越大。由此他猜想：浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如图所示的探究。

（1）分析上图中弹簧测力计示数的变化可知，物体排开液体的体积越大，所受的浮力____。
（2）实验结束后，小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线，如上图所示。（，取g=10N/kg）
分析图象可知：
①曲线____（选填“a”或“b”）描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况。
②该金属圆柱体所受的重力为____N，金属圆柱体的密度为____kg/。
（3）爷爷鼓励小明对“浸在液体中的物体所受浮力大小是否与液体的密度有关”这一问题进行探究。请你帮小明选择合适的器材，并写出实验步骤。
实验器材：____；
实验步骤：____。

Answer 1

【分析】（1）由图知，随着物体浸入水中体积的增大，弹簧测力计的示数逐渐减小，说明物体受到的浮力不断增大。
\n（2）①圆柱体随浸入液体深度增大，排开液体的体积增大，所受浮力增大；浸没在液体中后，排开液体体积不变，浮力不变。图象a表示的是随物体浸入液体深度的增大，物体受到的浮力开始越来越大，最后保持不变；图象b表示的是随物体浸入液体深度的增大，物体受到的拉力开始越来越小，最后保持不变。所以描述浮力与深度关系的是a。
\n②由图当h=0时，即金属圆柱体未与水接触，此时弹簧测力计示数即为金属圆柱体的重力。则金属圆柱体重力G=2.7N，质量kg
\n当金属圆柱体完全浸没时，浮力不变，则为=1.0N。
\n金属圆柱体的体积
\n金属圆柱体的密度ρ。
\n（3）要探究浮力与液体密度的关系，根据控制变量法原则，要控制物体排开液体的体积一定，使液体浸在密度不同的液体中，比较浮力与密度的关系。
\n器材：金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯、水、盐水、细线
\n步骤：①用细线拴住金属圆柱体，悬挂在弹簧测力计下；
\n②将金属圆柱体完全浸没在清水中，读出此时弹簧测力计的示数；
\n③将金属圆柱体完全浸没在盐水中，读出此时弹簧测力计的示数；
\n④比较和的大小，分析得出物体所受浮力的大小是否与液体密度有关。

【点评】物体受到的浮力，与所处的深度无关，研究其影响因素时采用控制变量法。注意：当物体接触液面不断向下过程中，排开液体的体积增大，才是浮力增大的原因。