Question

13．“驗證阿基米德原理”的實驗操作步驟如圖所示．實驗過程如下：
A．用細線將橡皮掛在彈簧測力計下，測出橡皮的重力；
B．將水倒入溢水杯中；
C．將掛在彈簧測力計下的橡皮浸沒水中，讓溢出的水全部流入小桶中，同時讀出彈簧測力計的示數：
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；
E．記錄、分析實驗數據，得出實驗結論；
F．整理實驗器材．
請根據小雨的實驗過程回答下面問題：
（2）指出小雨在實驗操作中漏掉的一個步驟：測量空桶的重力．
（3）指出上面實驗操作中的一處錯誤：在B步驟中，水面沒有達到溢水杯口．
（3）若甲丙丁三個圖中彈簧測力計的示數分別為F₁、F₂、F₃，漏掉的實驗操作中的彈簧測力計示數為F₄，那么當滿足F₁-F₂=F₃-F₄關系式時（用字母表達式表示），阿基米德原理就得到了驗證．

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，讀出彈簧測力計的示數F_示，那么物體所受的浮力為：F_浮=G-F_示；
（2）（3）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；
（4）阿基米德原理是反映物體所受浮力與排開水的重力關系，由此分析即可．

解答 解：
（1）完善實驗步驟：
A、用細線將橡皮掛在彈簧測力計下，測出橡皮的重力；
C、將掛在彈簧測力計下的橡皮浸沒水中，讓溢出的水全部流入小桶中，同時讀出彈簧測力計的示數；
（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）物體放入水中前，溢水杯應該是滿水的，否則小桶內所盛的水將小于物體排開水的體積，故錯誤的實驗步驟是B；
（3）阿基米德原理反映了物體所受浮力與排開液體重力的關系，F_浮=F₁-F₂；G_排=F₃-F₄，所以如果F₁-F₂=F₃-F₄成立，則可得出阿基米德原理．
故答案為：（1）A、重力；C、讀出彈簧測力計的示數；（2）測量空桶的重力；（3）在B步驟中，水面沒有達到溢水杯口；（4）F₁-F₂=F₃-F₄．

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．