Question

在“探究浮力的大小”的實驗中，小雨用每小格（一黑或一白）為0.5N的彈簧測力計、密度大于水的合金塊、燒杯、小桶等器材進行實驗，實驗操作步驟如圖所示，實驗過程如下：
A．用細線將合金塊掛在彈簧測力計下，測出合金塊的

重力

；
B．將水倒入溢水杯中；
C．將掛在彈簧測力計下的合金塊浸沒水中，讓溢出的水全部流入小桶中，同時

讀出彈簧測力計的示數(shù)

；
D．將盛有溢出水的小桶掛在彈簧測力計下，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)；
E．記錄、分析實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結論；
F．整理實驗器材．
請根據(jù)小雨的實驗過程簡答下面問題：
（1）請將實驗步驟的空格內容填上．
（2）小雨的實驗操作漏掉了一個步驟，該步驟是：

用彈簧測力計測空小桶的重力

．
（3）小雨的實驗操作中存在一處錯誤，是步驟

B

，應改為

用水裝滿溢水杯

．
（4）根據(jù)圖中步驟

A、C

可知合金塊浸沒水中時受到的浮力為

0.5

N，合金塊的密度是

4×10³

kg/m³．

Answer 1

分析：在“探究浮力的大小”實驗中：
①用稱量法測出浮力大小，即：首先測出物體在空氣中的重力，然后將其浸入水中，測出此時彈簧測力計的示數(shù)F_示，那么物體所受的浮力為：F_浮=G-F_示；
②用溢水法收集物體排開的水，將溢水杯裝滿水，然后將物體浸入水中，用其他容器（需先測出其重力）接住溢出的水，然后再測出裝有溢出的水的容器的總重力，兩者之差就是物體排開水的重力；
③求出合金的質量與體積，然后由密度公式可以求出合金的密度．

解答：解：（1）A、用細線將合金塊掛在彈簧測力計下，測出合金塊的重力；
C、將掛在彈簧測力計下的合金塊浸沒水中，讓溢出的水全部流入小桶中，同時讀出彈簧測力計的示數(shù)；
（2）實驗中要測出溢出水的重力，應先測出盛水小桶的重力，由實驗步驟可知，小雨的實驗操作漏掉的步驟是：用彈簧測力計測空小桶的重力；
（3）合金塊放入水中前，溢水杯中的水應該滿的，否則小桶內所盛的水將小于物體排開水的體積，因此：小雨的實驗操作中存在一處錯誤，是步驟B，應改為用水裝滿溢水杯；
（4）由A可知，合金塊的重力G=0.5N×4=2N，由C可知合金塊浸沒水中彈簧測力計的示數(shù)F=0.5N×3=1.5N，合金塊浸沒在水中時受到的浮力為F_浮=G-F=2N-1.5N=0.5N；
合金塊受到的浮力等于它所排開水所受到的重力，因此合金塊排開水的重力G_排水=F_浮=0.5N，∵F_浮=ρgV_排，∴金屬塊排開水的體積即金屬塊的體積V=V_排=

F浮

ρ水g

，
∵G=mg，∴合金塊的質量m=

G

g

，合金塊的密度ρ=

m

V

=

G g

F浮 ρ水g

=

Gρ水

F浮

=

2N×1×103kg/m3

0.5N

=4×10³kg/m³；
故答案為：（1）A、重力；C、讀出彈簧測力計的示數(shù)；（2）用彈簧測力計測空小桶的重力；
（3）B；用水裝滿溢水杯；（4）A、C；0.5；4×10³．

點評：在“探究浮力的大小”實驗中，用“稱量法”測出物體受到的浮力，即F_浮=G-F_拉；用兩次稱重測出物體在液體中排開液體的重力，進行比較得出：物體在液體中受到的浮力，大小等于它排開的液體的重力．