Question

20．小明做“探究浮力的大小跟排開(kāi)液體所受重力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，操作步驟如圖所示．
（1）實(shí)驗(yàn)中，在A、B、C和D四個(gè)步驟中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別是F₁、F₂、F₃和F₄，則物體（實(shí)心）受到的浮力F_浮=F₁-F₂．
（2）在B步驟中，若溢水杯中沒(méi)有盛滿水，則測(cè)得的浮力F_浮與杯中溢出水的重力G的大小關(guān)系是F_浮＞G．
（3）在B步驟中，逐漸增加物體浸沒(méi)在水中的深度（物體不接觸杯底），則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變（選填“變大”“變小”或“不變”）．
（4）由實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)，還可以求出物體的密度表示式為ρ_物$\frac{{F}_{1}}{{{F}_{1}-F}_{2}}$ρ_水（水的密度用ρ_水表示）．

Answer 1

分析 （1）A、B步驟中測(cè)物體和空桶的重力，然后再將物體浸沒(méi)在水中，測(cè)出拉力，最后測(cè)出排出的水和空桶的總重力；根據(jù)稱重法即可求出浮力；
（2）根據(jù)阿基米德原理F_浮=G_排即可判斷；
（3）根據(jù)稱重法，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化情況即可做出判斷；
（4）根據(jù)阿基米德原理，物體受到浮力大小等于排開(kāi)液體的重力，排開(kāi)液體的體積越大，受到浮力越大；根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量原理進(jìn)行分析．

解答 解：（1）根據(jù)稱重法可知：F_浮=F₁-F₂；
（2）觀察B圖可知，燒杯內(nèi)的水沒(méi)有盛滿，也就是說(shuō)容器中溢出的水的重力G_溢一定小于石塊排開(kāi)水的重力G，根據(jù)阿基米德原理可知，物體所受浮力等于其排開(kāi)水的重力，所以，F(xiàn)_浮＞G；
（3）在步驟B的操作中，逐漸增加物體浸沒(méi)在水中的深度（物體不接觸杯底），排開(kāi)水的體積不變，受到的浮力不變，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變；
（4）A步驟中測(cè)物體的重力G=F₁，
則物體的質(zhì)量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{{F}_{1}}{g}$，
由F_浮=ρ_液gV_排得，物體的體積：V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{1}-{F}_{2}}{{ρ}_{水}g}$，
則物體的密度ρ_物=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{{F}_{1}}{g}}{\frac{{F}_{1}-{F}_{2}}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{{F}_{1}}{{{F}_{1}-F}_{2}}$ρ_水．
故答案為：（1）F₁-F₂；（2）＞；（3）不變；（4）$\frac{{F}_{1}}{{{F}_{1}-F}_{2}}$ρ_水．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)，首先要掌握阿基米德原理的內(nèi)容，并掌握整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及應(yīng)注意的事項(xiàng)．