Question

在探究浮力的實(shí)驗(yàn)中，王波同學(xué)將一塊質(zhì)量為78g的鐵塊懸掛在彈簧秤的掛鉤上：
（1）當(dāng)她手提彈簧秤將該鐵塊緩慢放入水中的過程中，發(fā)現(xiàn)彈簧秤的讀數(shù)逐漸

 

；當(dāng)鐵塊完全浸入水中后，改變它在水中的深度，彈簧秤的讀數(shù)

 

． （填“變大”、“變小”或“不變”）
（2）當(dāng)鐵塊完全浸入水中后，彈簧秤的讀數(shù)應(yīng)該是

 

N．（鐵的密度是7.8×10³kg/m³，g=10N/kg）

Answer 1

分析：由題知鐵塊的質(zhì)量，利用重力公式求鐵塊重G，
（1）當(dāng)鐵塊慢慢放入水中，排開水的體積逐漸變大，根據(jù)阿基米德原理知道鐵塊受到的浮力變大；此時(shí)金屬球受到的浮力等于鐵塊重減去彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)（F_浮=G-F_示），由此可知彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)變小；當(dāng)金屬球全部浸沒在水中后，排開水的體積逐漸不變，受到的浮力不變；
（2）利用公式v=

m

ρ

求解出鐵塊的體積，當(dāng)鐵塊全部浸沒在水中時(shí)，利用阿基米德原理求出鐵塊受到的浮力，再根據(jù)F_浮=G-F_示求彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)．

解答：解：（1）由F_浮=ρ_水gV_排可知，當(dāng)將鐵塊緩慢放入水中的過程中，排開水的體積增大，鐵塊受到的浮力變大，因?yàn)镕_浮=G-F_示，所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變��；當(dāng)鐵塊完全浸入水中后，排開水的體積不變、浮力不變，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不再變化；
（2）當(dāng)鐵塊完全浸入水中后，鐵塊排開水的體積：
v_排=v_鐵=

m

ρ

=

78g

7.8g/cm3

=10cm³=1×10^-5m³，
鐵塊所受的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1×10³kg/m³×10N/kg×1×10^-5m³=0.1N；
鐵塊重：
G=mg=78×10^-3kg×10N/kg=0.78N，
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)：
F_示=G-F_浮=0.78N-0.1N=0.68N．
故答案為：（1）變小，不變；（2）0.68；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)密度公式、重力公式、阿基米德原理的掌握和運(yùn)用，利用好稱重法測(cè)浮力（F_浮=G-F_示）是本題的關(guān)鍵．