12. 为了探究“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体的密度是否有关”，小明从如图所示的铝圆柱体A(体积为$V$)、铜圆柱体B(体积为$V$)和铜圆柱体C(体积为$\frac{1}{2}V$)中选择合适的圆柱体，以及弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验。

(1)以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整：
①将圆柱体B悬挂在弹簧测力计下，静止时记录弹簧测力计的示数为$F_{B1}$。将圆柱体B全部浸入水中，圆柱体不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数为$F_{B2}$。
②。
(2)分析论证：，可以得到结论“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体的密度无关”。

12.(1) ②将圆柱体 A 悬挂在弹簧测力计下，静止时记录弹簧测力计的示数为 $F_{A1}$。将圆柱体 A 全部浸入水中，圆柱体不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数为 $F_{A2}$ (2) $F_{A1}-F_{A2}=F_{B1}-F_{B2}$

【分析】
要探究浸在水中的物体所受浮力大小跟物体的密度是否有关，需依据控制变量法：控制排开液体的体积和液体密度相同，只改变物体的密度。已知铝圆柱A和铜圆柱B体积均为V，满足排开体积相同的要求，因此需分别测量两者的重力和浸没在水中时弹簧测力计的示数，通过称重法计算浮力，比较浮力大小得出结论。
【解析】
(1) 补充实验步骤：②将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下，静止时记录弹簧测力计的示数为$F_{A1}$；将圆柱体A全部浸入水中，圆柱体不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数为$F_{A2}$。
(2) 根据称重法，圆柱体B受到的浮力$F_{B浮}=F_{B1}-F_{B2}$，圆柱体A受到的浮力$F_{A浮}=F_{A1}-F_{A2}$。若$F_{A1}-F_{A2}=F_{B1}-F_{B2}$，说明体积相同的铝和铜浸没在水中时受到的浮力相等，即可得出“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体的密度无关”的结论。
【答案】
(1) ②将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下，静止时记录弹簧测力计的示数为$F_{A1}$。将圆柱体A全部浸入水中，圆柱体不接触容器，静止时记录弹簧测力计的示数为$F_{A2}$；
(2) $F_{A1}-F_{A2}=F_{B1}-F_{B2}$
【知识点】
控制变量法、称重法测浮力
【点评】
本题考查控制变量法在探究浮力影响因素中的应用，核心是明确实验需控制的变量，结合称重法计算浮力，属于初中物理浮力部分的基础探究题，注重实验设计思路的理解。
【难度系数】
0.5

13.实验台上有满足实验要求的器材:弹簧测力计、装有适量水的大烧杯和实心圆柱体A(已知$\rho_A ＞ \rho_水$,每格体积为$20\ \mathrm{cm}^3$),小明利用上述器材探究:浸在水中的物体所受浮力的大小与物体排开水的体积是否有关。
(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①用调好的弹簧测力计测出圆柱体A所受的重力$G$,将$G$的数据记录在表格中;
②将圆柱体A下部的一格浸入水中,圆柱体不接触大烧杯,静止时,将弹簧测力计的示数$F$和圆柱体排开水的体积$V_排$记录在表格中;
③,静止时,将弹簧测力计的示数$F$和圆柱体排开水的体积$V_排$记录在表格中;
④利用$F_浮 =$计算出圆柱体A所受的浮力$F_浮$,将数据记录在表格中;
(2)画出实验数据记录表格。

13.(1) ③将圆柱体 A 下部的两格浸入水中,圆柱体不接触大烧杯 ④ $G-F$
(2) 如表所示
| 实验次数 | 1 | 2 |
| --- | --- | --- |
| $V_{\mathrm{排}}/\mathrm{cm}^3$ | | |
| $G/\mathrm{N}$ | | |
| $F/\mathrm{N}$ | | |
| $F_{\mathrm{浮}}/\mathrm{N}$ | | |

【分析】
要探究浸在水中的物体所受浮力大小与排开水体积的关系，需运用控制变量法，保持液体密度不变，改变物体排开水的体积。步骤②中是将圆柱体A的一格浸入水中，因此步骤③需要增大排开体积，将两格浸入水中；浮力的计算采用称重法，即物体所受浮力等于重力减去弹簧测力计的拉力；实验表格需记录两次实验的排开体积、重力、拉力、浮力等数据。
【解析】
(1) ③根据控制变量法，需改变排开水的体积，因此将圆柱体A下部的两格浸入水中，且圆柱体不接触大烧杯，记录对应的弹簧测力计示数$F$和排开体积$V_排$；
④根据称重法测浮力，浸在液体中的物体所受浮力等于物体重力减去弹簧测力计的拉力，因此$F_浮 = G - F$；
(2) 实验需记录两次不同排开体积下的相关数据，设计表格如下：
| 实验次数 | 1 | 2 |
| --- | --- | --- |
| $V_{\mathrm{排}}/\mathrm{cm}^3$ | | |
| $G/\mathrm{N}$ | | |
| $F/\mathrm{N}$ | | |
| $F_{\mathrm{浮}}/\mathrm{N}$ | | |
【答案】
(1) ③将圆柱体A下部的两格浸入水中，圆柱体不接触大烧杯；④$G-F$；
(2) 表格如上所示。
【知识点】
浮力称重法、控制变量法、探究浮力与排开体积的关系
【点评】
本题考查探究浮力大小与排开体积关系的实验，核心考查控制变量法的应用和称重法测浮力，实验步骤补充和表格设计是初中物理基础实验能力的常规考查，难度适中。
【难度系数】
0.7