Question

14．小雨做“探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關系”的實驗時，他的實驗操作步驟如圖所示，實驗過程如圖：

A．用細線將橡皮掛在彈簧測力計下，測出橡皮的重力為G；
B．將水倒入燒杯中；
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F₁；
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F₂．
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：
（1）指出小雨在實驗操作中漏掉的-個步驟：測量空小桶的重力．
（2）指出上面實驗操作中的一處錯誤是：B步驟中溢水杯沒有裝滿水，此時測出的浮力F與溢出水的重力G的大小關系：F大于（選填“大于”“等于”或“小于”）G．
（3）如果在C步驟中將物體浸沒液體的深度更大些，對實驗結論沒有（選填“有”或“沒有”）影響．
（4）若用能夠漂浮在水面的木塊代替橡皮做此實驗，則與上述操作不同的一個步驟是C（填字母）．

Answer 1

分析 （1）在“探究浮力的大小”實驗中：
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；將①②的結果進行比較，就能得出該實驗的結論．
（3）物體所受浮力的大小與液體的密度和物體排開液體的體積有關，據此分析；
（4）根據漂浮的特點分析．

解答 解：（1）在“探究浮力的大小”實驗中，需要測量的量有四個：物體重力、物體浸沒水中時彈簧測力計的示數、空桶的重力、小桶加溢出水的總重力；因此漏掉的一個步驟是測出空桶的重力；
（2）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；此時測出的浮力F大于溢出水的重力G．
（3）由F_浮=ρ_液gV_排可得，物體所受浮力的大小與液體的密度和物體排開液體的體積有關，物體只要浸沒后，不管深度大小，排開水的體積是不變的，所以如果在C步驟中將物體浸沒液體的深度更大些，對實驗結論沒有影響；
（4）木塊和橡皮的區(qū)別在于：木塊的密度小于水的密度，會漂浮在水面上，而不會浸沒在水中（不施加外力的情況下），因此若用木塊代替橡皮做此實驗，步驟C會有所不同．
故答案為：（1）空小桶的重力；（2）B步驟中溢水杯沒有裝滿水；大于；（3）沒有；（4）C．

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．