Question

1．小新在探究“浮力的大小等于什么”的實驗中，做了如圖所示的測量：

（1）為了減小實驗誤差，操作步驟的合理順序是（只填代號）DACB（或ADCB ）；
（2）通過探究，如果關(guān)系式F₁-F₃=F₂-F₄成立，就可以得到著名的阿基米德原理．由此還可算出物塊的密度．請選用F_l、F₂、F₃、F₄，、ρ_水表達(dá)它的密度：ρ_物=$\frac{{F}_{1}}{{F}_{1}{-F}_{3}}{×ρ}_{水}$（或$\frac{{F}_{1}}{{F}_{2}{-F}_{4}}{×ρ}_{水}$）．
（3）請設(shè)計記錄實驗數(shù)據(jù)的表格．

Answer 1

分析 （1）實驗中要先測塑料塊的重力和空桶的重力，然后再把塑料塊沒入水中，讀出彈簧測力計的示數(shù)，根據(jù)稱重法求出浮力，最后再測出桶和溢出水的重力得出排開水的重力；
（2）浸在液體中的物體受到的浮力等于它排開液體的重力；求出物體浸沒時受到的浮力，根據(jù)阿基米德原理求出V_排，即V_物，從而求物體的密度；
（3）根據(jù)測量物理量的先后順序列．

解答 解：（1）此實驗操作正確的順序是：A測出塑料塊重力和D空桶重力（AD順序可互換）→B塑料塊浸入水中讀出彈簧測力計示數(shù)→C測出小桶和排開水的總重力；
（2）物體受到的浮力F_浮=F₁-F₃，物體排開液體的重力G=F₂-F₄，如果關(guān)系式F₁-F₃=F₂-F₄成立，就可以得到著名的阿基米德原理；
根據(jù)阿基米德原理，物體浸沒時排開水的體積V_排=$\frac{{F}_{1}{-F}_{3}}{{ρ}_{水}g}$，物體的體積V_物=V_排=$\frac{{F}_{1}{-F}_{3}}{{ρ}_{水}g}$，
物體的密度ρ=$\frac{{F}_{1}}{{gV}_{物}}$=$\frac{{F}_{1}}{{F}_{1}{-F}_{3}}{×ρ}_{水}$；（或V_物=V_排=$\frac{{F}_{2}{-F}_{4}}{{ρ}_{水}g}$，ρ_物=$\frac{{F}_{1}}{{gV}_{物}}$=$\frac{{F}_{1}}{{F}_{2}{-F}_{4}}{×ρ}_{水}$）
（3）記錄實驗數(shù)據(jù)的表格如下：

物體的重力 G物/N	小桶受到的重力G桶/N	物體浸沒液體中時彈簧測力計的示數(shù)F/N	小桶和水的總重力G總′/N	物體受到的浮力F浮/N	排出的水受到的重力G排/N

答案：（1）DACB（或ADCB ）；
（2）F₁-F₃=F₂-F₄；$\frac{{F}_{1}}{{F}_{1}{-F}_{3}}{×ρ}_{水}$（或$\frac{{F}_{1}}{{F}_{2}{-F}_{4}}{×ρ}_{水}$）；
（3）如上表所示．

點評 本題探究浮力大小等于什么，重點考查探究的過程步驟及物體密度的測量和設(shè)計記錄實驗表格的能力，難度中等．