Question

11．實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：彈簧測力計(jì)、量筒、燒杯、金屬塊、蠟塊、細(xì)線、水等器材．同學(xué)們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：（已知ρ_水=1×10³ kg/m³，g=10N/kg）
（1）要測量金屬塊浸沒時(shí)受到的浮力．用如圖甲所示方法測量金屬塊受到的浮力為0.2N．
根據(jù)這個(gè)方法所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還可以計(jì)算出該金屬塊的體積是2×10^-5m³、密度是11×10³kg/m³．
（2）測量蠟塊體積及計(jì)算浸沒時(shí)受到的浮力．用的器材和方法如圖乙所示，蠟塊體積為16 cm³，蠟塊浸沒時(shí)受到的浮力為0.16N．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)F_浮=G-F計(jì)算出物體受到的浮力，在進(jìn)行測力計(jì)的讀數(shù)時(shí)，注意分度值；
根據(jù)V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{液}g}$計(jì)算出排開液體的體積，則得出物體的體積；
根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算出物體的密度；
（2）蠟塊的體積等于蠟塊、金屬塊和水的總體積減金屬塊和水的體積，在進(jìn)行量筒的讀數(shù)時(shí)，注意分度值；
根據(jù)F_浮=ρ_液gV_排計(jì)算出蠟塊受到的浮力．

解答 解：（1）由圖甲知，測力計(jì)的分度值為0.2N，所以G=2.2N，F(xiàn)=2N，則F_浮=G-F=2.2N-2N=0.2N；
由F_浮=ρ_水gV_排得，V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.2N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2×10^-5m³；
ρ_金=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{G}{g}}{V}$=$\frac{G}{gV}$=$\frac{2.2N}{10N/kg×2×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=11×10³kg/m³
（2）由圖B知，量筒的分度值為4ml，則水和金屬塊的總體積為：V₁=60ml=60cm³，由圖C知，水、金屬塊和蠟塊的體積為：V₂=76ml=76cm³
則蠟塊的體積為：V′=V₂-V₁=76cm³-60cm³=16cm³
蠟塊受到的浮力F_浮′=ρ_水gV′=1.0×10³kg/m³×10N/kg×16×10^-6m³=0.16N．
故答案為：（1）0.2；2×10^-5；11×10³；（2）16；0.16．

點(diǎn)評(píng) 此題通過實(shí)驗(yàn)考查了稱重法測浮力和根據(jù)阿基米德原理計(jì)算浮力，同時(shí)考查了浮力公式的變形公式及密度的計(jì)算．此題的易錯(cuò)點(diǎn)在于量筒和測力計(jì)的讀數(shù)，一定要先確定分度值．