Question

小明和小華利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材，探究物體的浮沉條件，他們探究活動(dòng)的過(guò)程如下：

（1）探究蠟塊的上浮條件
①測(cè)量蠟塊的重力
小明設(shè)計(jì)的方案：用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出蠟塊的重力．
小華設(shè)計(jì)的方案：用天平測(cè)出蠟塊的質(zhì)量，求出重力．
你支持______（小明/小華）的方案，理由是______．
②測(cè)量蠟塊受到的浮力．
小明在量筒中放入適量的水，把蠟塊放在水中浮在水面時(shí)，測(cè)出蠟塊排開水的體積，用阿基米德原理求出浮力．你認(rèn)為上述操作用存在的問題是______．
③通過(guò)比較蠟塊的重力和受到的浮力，可知物體上浮的條件．
（2）探究蠟塊下沉的條件
①測(cè)量石塊的重力；
用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出石塊的重力．
②測(cè)量石塊受到的浮力；
小明利用量筒測(cè)出石塊浸沒水中排開水的體積，用阿基米德原理求出浮力．
小華依據(jù)另一種原理，采用不同的方法也測(cè)出了石塊受到的浮力，其方法是：______．
③通過(guò)比較蠟塊的重力和受到的浮力，可知物體下沉的條件．

Answer 1

【答案】分析：（1）①知道蠟塊的質(zhì)量，利用重力公式求蠟塊重，可以看出其大小小于彈簧測(cè)力計(jì)的分度值0.2N，這樣測(cè)量不準(zhǔn)確；
②研究的是浸沒水中的蠟塊上浮的條件，需要測(cè)量蠟塊的重和蠟塊浸沒在水中受到的浮力，若F_浮＞G，蠟塊將上浮；要利用阿基米德原理計(jì)算蠟塊浸沒在水中受到的浮力，需要知道浸沒時(shí)排開水的體積，據(jù)此判斷存在的問題；
（2）②還可以用“稱重法”測(cè)量石塊受到水的浮力．
解答：解：（1）①蠟塊的重力：
G=mg=9×10^-3kg×10/N/kg=0.09N＜0.2N，
即：蠟塊的重力小于彈簧測(cè)力計(jì)的分度值，無(wú)法直接精確測(cè)量，
所以，支持小華的方案；
②把蠟塊放在水中浮在水面時(shí)，測(cè)出蠟塊排開水的體積，這樣用阿基米德原理求出的浮力不是蠟塊浸沒在水中受到的浮力．應(yīng)該利用“助沉法”使蠟塊浸沒在水中，測(cè)出蠟塊排開水的體積；
（2）②利用稱重法測(cè)量石塊受到的浮力：將石塊浸沒在水中時(shí)讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F_示，利用F_浮=G-F_示計(jì)算石塊受到的浮力大小．
故答案為：（1）①小華，蠟塊的重力小于彈簧測(cè)力計(jì)的分度值，無(wú)法直接精確測(cè)量；
②蠟塊沒有浸沒在水中；
（2）②將石塊浸沒在水中時(shí)讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F_示，利用F_浮=G-F_示計(jì)算石塊受到的浮力大小．
點(diǎn)評(píng)：本實(shí)驗(yàn)題考查了量筒的使用、彈簧測(cè)力計(jì)的使用、稱重法測(cè)浮力、阿基米德原理、排水法測(cè)固體體積（上浮的借用助沉法），知識(shí)點(diǎn)多，考查的是基本實(shí)驗(yàn)探究能力，有難度．