Question

11．“探究浮力與物體排開水的重力的關(guān)系”實驗的裝置及過程如圖所示：

（1）如圖實驗裝置中在乙步驟中出現(xiàn)的 錯誤是沒有將水裝滿到燒杯口
（2）在完巷實驗裝置后，有如下實驗步驟，你認為不重復(fù)操作的合理順序應(yīng)該是D、A、B、C（只填代號）
A．將鐵塊掛在彈簧測力計的掛鉤上，彈簧測力計的讀數(shù)為F₁，
B．將鐵塊浸沒在水中，彈簧測力計的讀數(shù)為F₂，
C．將裝有排出水的小桶掛在彈黃測力計下，彈簧測力計的讀數(shù)為F₃，
D．將空桶掛在彈簧測力計下，彈簧測力計的讀數(shù)為F₄，
（3）通過探究，若等式F₁-F₂=F₃-F₄成立，則可得出阿基米德原理：還能測出鐵塊的密度ρ_鐵=$\frac{{F}_{1}{ρ}_{水}}{{F}_{3}-{F}_{4}}$（用測量量和ρ_鐵）

Answer 1

分析 （1）實驗前，溢水杯中應(yīng)裝滿水．
（2）要先測出空桶的重力與鐵塊的重力，然后再把鐵塊沒入水中，測出鐵塊受到的浮力，最后再測出桶和溢出水的重力．
（3）根據(jù)阿基米德原理與浮力公式分析答題．

解答 解：（1）用排水法測出物體受到的浮力，在實驗前溢水杯中應(yīng)裝滿水，由圖示實驗可知，在實驗步驟乙中沒有將水裝滿到燒杯口．
（2）不重復(fù)操作的合理實驗步驟是：
D、將空桶掛在彈簧測力計下，彈簧測力計的讀數(shù)為F₄；
A、將鐵塊掛在彈簧測力計的掛鉤上，彈簧測力計的讀數(shù)為F₁，
B、將鐵塊浸沒在水中，彈簧測力計的讀數(shù)為F₂，
C、將裝有排出水的小桶掛在彈黃測力計下，彈簧測力計的讀數(shù)為F₃；
（3）由實驗步驟可知，物體受到的浮力：F_浮=F₁-F₂，物體排開水的重力：G=F₃-F₄，
如果F₁-F₂=F₃-F₄，則可得出阿基米德原理；
鐵塊排開水的重力：G=F₃-F₄=m_水g=ρ_水V_排g，
鐵塊的體積：V=V_排=$\frac{{F}_{3}-{F}_{4}}{{ρ}_{水}g}$，
鐵塊的重力：G_鐵=F₁=m_鐵g，鐵塊的質(zhì)量：m_鐵=$\frac{{F}_{1}}{g}$，
鐵塊的密度：ρ_鐵=$\frac{{m}_{鐵}}{V}$=$\frac{\frac{{F}_{1}}{g}}{\frac{{F}_{3}-{F}_{4}}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{{F}_{1}{ρ}_{水}}{{F}_{3}-{F}_{4}}$；
故答案為：（1）乙；沒有將水裝滿到燒杯口；（2）D、A、B、C；（3）F₁-F₂=F₃-F₄；$\frac{{F}_{1}{ρ}_{水}}{{F}_{3}-{F}_{4}}$．

點評 本題是一道綜合題，綜合考查了學(xué)生的實驗和計算能力，理解阿基米德原理是解答本題的關(guān)鍵．關(guān)于實驗順序要注意：要先測合金塊的重力，再測合金塊的浮力，最后再測排出水的重力．