Question

12．為了探究物體的浮沉條件，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：彈簧測(cè)力計(jì)、量筒、燒杯、金屬塊、木塊、細(xì)線、水及其他簡(jiǎn)單輔助器材．

第一小組：探究金屬塊的下沉條件．實(shí)驗(yàn)中，他們用兩種方法測(cè)量了物體受到的浮力：
方法1：稱重法．測(cè)量過(guò)程及示數(shù)如圖（甲）所示，則金屬塊所受的浮力為0.2N．
方法2：阿基米德原理法．測(cè)量過(guò)程與示數(shù)如圖（乙）所示，則排開(kāi)水的體積為20mL，根據(jù)F_浮=G_浮=p_水V_排g可計(jì)算處金屬塊受到的浮力0.2N．
由此可得物體在水中下沉的條件是物體所受浮力小于重力．
第二小組：探究木塊上浮的條件．要測(cè)木塊浸沒(méi)時(shí)的浮力，你準(zhǔn)備選用上述兩方法中的方法2（選填“1”或“2”），若采用該方法還應(yīng)采取的措施：用針將木塊完全壓入水中．

Answer 1

分析 第一小組：對(duì)于下沉的物體，在水中受浮力的測(cè)量方法：①稱重法F_浮=G-F′，②測(cè)出V_排利用阿基米德原理計(jì)算F_浮；根據(jù)浮力與重力的關(guān)系可得出物體下沉的條件；
第二小組：對(duì)于上浮的物體，還可以測(cè)出V_排利用阿基米德原理計(jì)算F_浮，注意在測(cè)量V_排時(shí)，要采取“助沉法”．

解答 解：第一小組：
方法1：（稱重法），物體受浮力：F_浮=G-F′=2.2N-2N=0.2N；
方法2（阿基米德原理法），
因?yàn)閂_排=40mL-20mL=20mL=20cm³=20×10^-6m³，=2×10^-5m³，
所以F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×2×10^-5m³×10N/kg=0.2N．
由此可得物體在水中下沉的條件是物體所受浮力小于重力．
第二小組：要測(cè)量木塊浸沒(méi)時(shí)受的浮力，可選擇方法2，先測(cè)出V_排，要用助沉法（用細(xì)針使木塊完全浸沒(méi)），再利用阿基米德原理計(jì)算F_浮；
故答案為：0.2；20；0.2；物體所受浮力小于重力；2；用針將木塊完全壓入水中．

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)題考查了量筒的使用、彈簧測(cè)力計(jì)的使用、稱重法測(cè)浮力、阿基米德原理、排水法測(cè)固體體積（上浮的借用助沉法），知識(shí)點(diǎn)多，但都屬于基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，難度不大．