Question

7．將一只手的食指浸入水中，你會(huì)感受到浮力的作用．你想知道食指所受的浮力大小嗎？請(qǐng)從如圖所提供的實(shí)驗(yàn)器材中選擇合理的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)出兩種測(cè)出你的食指受到浮力的實(shí)驗(yàn)方案，并完成填空．（已知水的密度為ρ_水）

方案一：
（1）寫(xiě)出你需要測(cè)量的物理量及其符號(hào)：食指浸入水中時(shí)排開(kāi)水的體積V_排；B、E．
（2）食指所受浮力大小的表達(dá)式為：F_浮=ρ_水Vg．
方案二：
（1）寫(xiě)出你需要測(cè)量的物理量及其符號(hào)：小桶的重力G，小桶和食指浸入水中時(shí)排開(kāi)水的總重力G₀；A、B、C．
（2）食指所受浮力大小的表達(dá)式為：F_浮=G-G₀．

Answer 1

分析 方案一：根據(jù)阿基米德原理，物體在液體中受到的浮力等于其排開(kāi)液體的重力，即F_浮=G_排，實(shí)驗(yàn)中最關(guān)鍵的是能夠想辦法測(cè)出G排，根據(jù)給出的器材，最好的方法是測(cè)出排出水的體積，根據(jù)密度公式m=ρV計(jì)算排出水的質(zhì)量，得出G_排．

解答 解：
方案一：
（1）水槽的橫截面積太大，為減小誤差，應(yīng)選擇溢水杯；
沒(méi)有小桶，溢出水的重力無(wú)法用測(cè)力計(jì)測(cè)量，所以可將溢出的水直接接入量筒中，由密度公式得出質(zhì)量，根據(jù)F_浮=G_排=m_排g得出浮力大�。�
用到的器材是溢水杯B、量筒E；
（2）實(shí)驗(yàn)中測(cè)出溢出水的體積V便可；
根據(jù)阿基米德原理，F(xiàn)=G_排=m_排g=ρ_水Vg；
方案二：
（1）需要的實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測(cè)力計(jì)A、溢水杯B、小桶C．
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
①用細(xì)線拴住燒杯，然后用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出空小桶的重力，記為G₀；
②向溢水杯中灌滿水，然后將食指插入溢水杯中，用小桶接住從溢水杯中溢出的水；
③用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出盛有水的小桶的總重G；
浮力的表達(dá)式：F_浮=G-G₀．
故答案為：方案一：（1）B、E；（2）ρ_水Vg；方案二：（1）A、B、C；G-G₀．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了阿基米德原理的應(yīng)用，關(guān)鍵要注意減小測(cè)量誤差．另外此題還考查浮力的測(cè)量方法，我們要能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)室中常見(jiàn)的測(cè)量工具測(cè)出浮力．