Question

2．某同學(xué)探究浮力大小與物體排開的液體受到重力大小之間的關(guān)系．他用彈簧測(cè)力計(jì)、量筒、金屬塊、水等器材，按如圖所示的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作：

（1）如圖（a）所示，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出金屬塊的重力；
（2）如圖（b）所示，在量筒中盛有適量的水，記下水面的讀數(shù)；      
（3）如圖（c）所示，將金屬塊完全浸沒水中，記下水面的讀數(shù)和彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)
（4）請(qǐng)根據(jù)圖示完成下列表格：

金屬塊重力（牛）	量筒中水的體積（厘米3）	金屬塊浸沒在水中時(shí)彈簧秤的讀數(shù)（牛）	金屬塊浸沒在水中時(shí)量筒中水的體積（厘米3）	金屬塊浸沒在水中受到的浮力（牛）	金屬塊排開的水所受到的重力（牛）

從這個(gè)實(shí)驗(yàn)，可以近似地得到結(jié)論是浸在液體中的物體受到的浮力等于物體排開液體的重力．

Answer 1

分析 （1）明確圖示中彈簧測(cè)力計(jì)的量程和分度值，讀出示數(shù)，可知金屬塊的重力和金屬塊浸沒水中后的彈簧秤的示數(shù)；
（2）明確量筒的分度值，讀出示數(shù)，可知量筒內(nèi)水的體積和浸沒金屬塊后的體積；
（3）根據(jù)金屬塊的重力、石塊浸沒水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)、燒杯和水受到的總重力，由平衡條件可以求出石塊受到的浮力，燒杯和水受到的總重力與空燒杯的重力之差是排開水的重力．
（2）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出石塊受到的浮力與它排開水的重力間的關(guān)系，然后得出結(jié)論

解答 解：（1）圖a中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)可知，分度值為1N，金屬塊的重力：G=5N，
（2）圖b中量筒的分度值為1ml，水的體積：V₁=30ml=30cm³；
（3）圖c中金屬塊浸沒水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)：F=4.5N，
金屬塊浸沒在水中時(shí)量筒中水的體積：V₂=87ml=87cm³；
（4）金屬塊浸沒水中受到的浮力：F_浮=G-F=5N-4.5N=0.5N，
金屬塊排開水的體積：V_排=V₂-V₁=87cm³-30cm³=57cm³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，金屬塊排開的水的質(zhì)量：m=ρV=1.0g/cm³×57cm³=57g
排開水的重力G_排=mg=57×10^-3kg×9.8N/kg=0.5586N≈0.56N；
各數(shù)據(jù)如下表所示：

金屬塊重力（牛）	量筒中水的體積（厘米3）	金屬塊浸沒在水中時(shí)彈簧秤的讀數(shù)（牛）	金屬塊浸沒在水中時(shí)量筒中水的體積（厘米3）	金屬塊浸沒在水中受到的浮力（牛）	金屬塊排開的水所受到的重力（牛）
5	30	4.5	87	0.5N	0.56N

（2）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以近似地得到得出，金屬塊受到的浮力等于金屬塊排開水所受到的重力，因此可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：浸在液體中的物體受到的浮力等于物體排開液體的重力．
故答案為：（1）如上表所示；（2）浸在液體中的物體受到的浮力等于物體排開液體的重力．

點(diǎn)評(píng) 本題難度不大，根據(jù)圖示彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)可以知道各物體的重力，由平衡條件可以求出石塊受到的浮力，認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．