Question

15．探究浮力的大�。�

器材	燒杯、彈簧測力計(jì)、水、水桶、石頭、小木塊
裝置圖		把右邊的方框當(dāng)做石塊，畫出石塊在水中浸沒時(shí)的受力示意圖．
步驟	（1）在彈簧測力計(jì)下掛小石塊和空桶，分別記下它們的重力G石和G桶； （2）彈簧測力計(jì)懸掛著石塊慢慢浸入水中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)變小，石塊排開的水從溢水杯流到小桶，當(dāng)石塊完全浸沒時(shí)，記下彈簧測力計(jì)示數(shù)F； （3）用彈簧測力計(jì)測出小桶和水的重力G總，則桶中水所受到的重力G排=G總-G桶． （4）用公式F浮=G石-F，算出石塊所受的浮力，與G排比較．
結(jié)論	比較所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得：F浮=G排（填“＞”、“=”或“＜”）．這就是著名的阿基米德原理．

Answer 1

分析 ①實(shí)驗(yàn)的目的是探究浮力的大小，因此，要通過稱重法測出浮力的大小加以比較即可，故需要測量力的工具--測力計(jì)．
②浸沒在水中的石塊受重力、浮力和拉力的作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)的物體受平衡力作用．
③根據(jù)圖示彈簧測力計(jì)的示數(shù)，可知石塊的重力、空燒杯的重力、石塊浸沒水中時(shí)彈簧測力計(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．
④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由于探究浮力的大小需要測出重力、拉力，故測量力的工具--測力計(jì)．
②浸沒在水中的石塊受豎直向下的重力、豎直向上的浮力和拉力的作用，如下圖所示：

③（2）將石塊浸入燒杯中，由于石塊受到的浮力變大，則根據(jù)F=G-F_浮可知：彈簧測力計(jì)的示數(shù)將變小，石塊排開的水從溢水口流到小桶中，當(dāng)石塊完全浸沒時(shí)，記下彈簧測力計(jì)示數(shù)F；
（3）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，即可以測出排出的水重G_排；所以G_排=G_總-G_桶；
（4）利用稱重法可得：石塊所受的浮力F_浮=G_石-F；
④根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論浸在液體里的物體受到的浮力等于物體排開的液體所受到的重力；這就是著名的阿基米德原理，用公式表示就是F_浮=G_排．
故答案為：彈簧測力計(jì)；如上圖；��；G_總-G_桶；G_石-F；=．

點(diǎn)評 本題考查阿基米德原理的探究，貿(mào)易彈簧測力計(jì)測量的對象，由平衡條件可以分析，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．