Question

7．在“探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，選擇溢水杯、水、彈簧測(cè)力計(jì)、石塊、小桶、細(xì)線(xiàn)等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，具體操作步驟如下：

A．測(cè)出物塊所受重力G
B．測(cè)出空桶所受重力G₁
C．將水倒入溢水杯中
D．把掛在測(cè)力計(jì)下的物塊浸沒(méi)在水中，用小桶接著溢出的水，讀出測(cè)力計(jì)示數(shù)F
E．測(cè)出小桶和被排開(kāi)水的總重G₂
F．記錄分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，整理器材
（1）分析評(píng)估上述實(shí)驗(yàn)，指出操作步驟中的一處錯(cuò)誤：
錯(cuò)誤：C．將水倒入溢水杯中
改正：向溢水杯中加水使水剛好齊杯口
（2）下面是利用改正后的測(cè)量數(shù)據(jù)驗(yàn)證阿基米德原理的過(guò)程，請(qǐng)將分析過(guò)程補(bǔ)充完整．（測(cè)量數(shù)據(jù)仍用如圖中物理量符號(hào)表示）
①石塊所受的浮力：F_浮=G-F；
②石塊排開(kāi)水的重力G_排=G₂-G₁；；
③比較F_浮和G_排的大小關(guān)系，如果關(guān)系式G-F=G₂-G₁成立，即可驗(yàn)證阿基米德原理．
（3）若用能漂浮在水面的木塊代替石塊做此實(shí)驗(yàn)，與上述操作不同的一個(gè)步驟是D（填字母）．如果關(guān)系式G=G₂-G₁成立，亦可驗(yàn)證阿基米德原理．
（4）進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，物體所受的浮力只跟液體密度和物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）用溢水法收集物體排開(kāi)的水，將溢水杯裝滿(mǎn)水，然后將物體浸入水中，用其他容器（需先測(cè)出其重力）接住溢出的水，然后再測(cè)出裝有溢出的水的容器的總重力，兩者之差就是物體排開(kāi)水的重力；
（2）根據(jù)稱(chēng)重法測(cè)浮力大小，排開(kāi)水的重力G_排等于桶與水的總重力G₂減去空桶的重力G₁，比較F_浮與G_排．
（3）根據(jù)漂浮的特點(diǎn)，分析回答；
（4）進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，物體所受的浮力只跟液體密度和物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)．

解答 解：（1）物體放入水中前，溢水杯應(yīng)該是滿(mǎn)水的，否則小桶內(nèi)所盛的水將小于物體排開(kāi)水的體積；
故錯(cuò)誤是C步驟，應(yīng)向溢水杯中加水使水剛好齊杯口；
（2）根據(jù)稱(chēng)重法，浮力等于鐵塊重力G減去鐵塊浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，即：F_浮=G-F；
排開(kāi)水的重力G_排等于桶與水的總重力G₂減去空桶的重力G₁，即：G_排=G₂-G₁；
比較F_浮與G_排的大小關(guān)系，如果關(guān)系式：G-F=G₂-G₁成立，即可驗(yàn)證阿基米德原理．
（3）根據(jù)漂浮的特點(diǎn)，浮力等于重力，不用稱(chēng)重法測(cè)浮力，故若用能漂浮在水面的木塊代替石塊做此實(shí)驗(yàn)，與上述操作不同的一個(gè)步驟是D，如果關(guān)系式 G=G₂-G₁成立，亦可驗(yàn)證阿基米德原理．
（4）進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，物體所受的浮力只跟液體密度和物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)．
故答案為：
（1）錯(cuò)誤：C步驟，將水倒入溢水杯中；向溢水杯中加水使水剛好齊杯口；
改正：向溢水杯中加水使水剛好齊杯口；
（2）①G-F；
②石塊排開(kāi)水的重力G_排=G₂-G₁；
③G-F=G₂-G₁；
（3）D；  G=G₂-G₁；
（4）液體密度；  物體排開(kāi)液體的體積．

點(diǎn)評(píng) 在“探究浮力的大小”實(shí)驗(yàn)中，用“稱(chēng)量法”測(cè)出物體受到的浮力，即F_浮=G-F_拉；用兩次稱(chēng)重測(cè)出物體在液體中排開(kāi)液體的重力，進(jìn)行比較得出：物體在液體中受到的浮力，大小等于它排開(kāi)的液體的重力．