Question

20．在探究“浮力大小等于什么”的實(shí)驗(yàn)中，選擇溢水杯、水、彈簧測(cè)力計(jì)、鐵塊、小桶、細(xì)線等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，具體操作步驟如下：

A．測(cè)出鐵塊所受重力G
B．測(cè)出空桶所受重力G₁
C．將水倒入溢水杯中
D．把掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的鐵塊浸沒(méi)在水中，讓溢出的水全部流入小桶中，讀出測(cè)力計(jì)示數(shù)F
E．測(cè)出小桶和被排開(kāi)水的總重G₂
F．記錄分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，整理器材
（1）分析評(píng)估上述實(shí)驗(yàn)，指出操作步驟中的一處錯(cuò)誤：
錯(cuò)誤：C步驟中將水倒入溢水杯中．
改正：加水使水剛好齊杯口．
（2）寫出利用測(cè)量數(shù)據(jù)驗(yàn)證阿基米德原理的過(guò)程．（測(cè)量數(shù)據(jù)用圖中物理量符號(hào)表示）
（3）如果用能夠漂浮在水面的木塊代替鐵塊做此實(shí)驗(yàn)，與上述操作不同的一個(gè)步驟是D（填字母）

Answer 1

分析 （1）用溢水法收集物體排開(kāi)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(cè)出其重力）接住溢出的水，然后再測(cè)出裝有溢出的水的容器的總重力，兩者之差就是物體排開(kāi)水的重力；
（2）根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算F_浮與G_排并進(jìn)行比較．
（3）漂浮在水面上的物體只有部分浸入水中．

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(kāi)水的體積；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算浮力與排開(kāi)水的重力，浮力等于鐵塊重力G減去鐵塊浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，即：F_浮=G-F；
排開(kāi)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)系可得：G-F=G₂-G₁．
（3）物體漂浮在水面上，只有部分浸入水中，我們要測(cè)量漂浮在木塊上的浮力，就要讓木塊漂浮在水面上，而不是浸沒(méi)．
故答案為：（1）C步驟中將水倒入溢水杯中；加水使水剛好齊杯口；（2）G-F=G₂-G₁；（3）D．

點(diǎn)評(píng) 在“探究浮力的大小”實(shí)驗(yàn)中，用“稱量法”測(cè)出物體受到的浮力，即F_浮=G-F_拉；用兩次稱重測(cè)出物體在液體中排開(kāi)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(kāi)的液體的重力．