Question

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

A．測出物塊所受重力G
B．測出空桶所受重力G₁
C．將水倒入溢水杯中
D．把掛在測力計下的物塊浸沒在水中，用小桶接著溢出的水，讀出測力計示數(shù)F
E．測出小桶和被排開水的總重G₂
F．記錄分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)實驗結(jié)論，整理器材
（1）分析評估上述實驗，指出操作步驟中的一處錯誤：
錯誤：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量數(shù)據(jù)驗證阿基米德原理的過程，請將分析過程補充完整．（測量數(shù)據(jù)仍用如圖中物理量符號表示）
①石塊所受的浮力：F_浮=G-F；
②石塊排開水的重力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驗，與上述操作不同的一個步驟是D（填字母）．如果關(guān)系式G=G₂-G₁成立，亦可驗證阿基米德原理．
（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液體的體積有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）用溢水法收集物體排開的水，將溢水杯裝滿水，然后將物體浸入水中，用其他容器（需先測出其重力）接住溢出的水，然后再測出裝有溢出的水的容器的總重力，兩者之差就是物體排開水的重力；
（2）根據(jù)稱重法測浮力大小，排開水的重力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，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)該是滿水的，否則小桶內(nèi)所盛的水將小于物體排開水的體積；
故錯誤是C步驟，應(yīng)向溢水杯中加水使水剛好齊杯口；
（2）根據(jù)稱重法，浮力等于鐵塊重力G減去鐵塊浸沒在水中時彈簧測力計的示數(shù)F，即：F_浮=G-F；
排開水的重力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，即可驗證阿基米德原理．
（3）根據(jù)漂浮的特點，浮力等于重力，不用稱重法測浮力，故若用能漂浮在水面的木塊代替石塊做此實驗，與上述操作不同的一個步驟是D，如果關(guān)系式 G=G₂-G₁成立，亦可驗證阿基米德原理．
（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液體的體積有關(guān)．
故答案為：
（1）錯誤：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；  物體排開液體的體積．

點評 在“探究浮力的大小”實驗中，用“稱量法”測出物體受到的浮力，即F_浮=G-F_拉；用兩次稱重測出物體在液體中排開液體的重力，進(jìn)行比較得出：物體在液體中受到的浮力，大小等于它排開的液體的重力．