Question

19．小明在“探究浮力大小和排開液體重力大小關系”的實驗，做了如圖的四次測量．
（1）圖中實驗的正確順序是D、A、B、C．
（2）在ABCD四次測量中操作正確，得到的數據依次為F₁、F₂、F₃、F₄，則它們之間的等量關系是F₁-F₂=F₃-F₄．
（3）在步驟B的操作中，如果只將物體部分進入水中，能（選填“能”或“不能”）得出正確結論：如果放入物體之前燒杯內的水面沒有與杯口相平，則物體所受的浮力F與小桶內水的重力G之間的關系是F＞G．
（4）小明正確測量中A的數據是5.5N，B的數據是3N，則物體的密度為2.2×10³kg/m³．（ρ_水為1.0×10³Kg/m³、g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）對于實驗的合理順序，我們應把握住兩點，一是小桶是用來接排出的水的，在接水之前必須先測出空桶的重；二是物塊要先測重力，再直接浸入水中才據此分析得出合理的順序；
（2）利用稱重法可得出浮力的大小，通過測量排出的水重也能得出浮力的大��；
（3）浸入液體中的物體受到的浮力，由阿基米德原理判斷是否完全浸沒以及放入水的多少都可得出結論；
（4）由重力可求質量，由浸沒在水中的浮力可求物體的體積，由密度公式可求密度．

解答 解：（1）為了使小桶在接水之后可直接計算水的重力，應先測量空桶的重．然后再測出石塊的重力，并直接浸入水中觀察測力計的示數．最后測排出的水和小桶的總重，求排出的水的重力．因此，合理的順序應為：D、A、B、C；
（2）AB兩次的結果之差符合稱重法求浮力，CD兩次的結果之差則可求F₁-F₄出物體排出的水受到的重力，如果二者的結果是相等的，F₁-F₂=F₃-F₄，進一步得出結論：F_浮=G_排；
（3）由阿基米德原理可知，如果將物體部分進入水中，都能驗證阿基米德原理；
如果放入物體之前燒杯內的水面沒有與杯口相平，則物體所排出液體的重量就會減小，浮力就會大于排開液體的重力；
（4）物體的質量，m=$\frac{G}{g}$=$\frac{5.5N}{10N/kg}$=0.55kg，
物體的體積，V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$，由A、B利用稱重法，F_浮=G-F，
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{G-F}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{5.5N-3N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2.5×10^-4m³，
物體的密度，ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.55kg}{2.5×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.2×10³kg/m³．
故答案為：（1）D、A、B、C；（2）F₁-F₂、F₃-F₄；（3）能、＞；（4）2.2×10³kg/m³．

點評 本題考查浮力的大小等于什么，要注意每步實驗的目的，并且會利用浮力求密度，是一道基礎題．