Question

4．小明和小亮同學(xué)想知道中國“遠(yuǎn)征號”潛水艇在南海中執(zhí)行任務(wù)是如何實(shí)現(xiàn)浮沉的？她們準(zhǔn)備了一個(gè)小塑料空藥瓶、干抹布、彈簧測力計(jì)、燒杯等器材，模擬潛水艇浮沉，做了“探究物體浮沉條件”的實(shí)驗(yàn)．請你在下面橫線上填入相應(yīng)正確的內(nèi)容．

（1）他們首先探究物體下沉的條件，并按圖20（a）、（b）測量了一些量，過程如下：
A．將部分螺母放人塑料瓶中，旋緊瓶蓋，浸沒水中松手后，觀察到小瓶下沉；
B．撈出小瓶，用抹布擦干小瓶；
C．將小瓶掛在彈簧測力計(jì)下，讀出其重力為2.4N；
D．將小瓶浸沒水中，如圖（b）所示，則小瓶受到的浮力為0.6N；
E．分析比較數(shù)據(jù)得出物體下沉的條件為：F_浮＜G．
（2）他們接著探究物體上浮的條件，過程如下：
A．撈出小瓶，用抹布擦干小瓶，取出螺母，旋緊瓶蓋；
B．用彈簧測力計(jì)測出此時(shí)小瓶的重力；
C．將小瓶浸沒水中松手后，觀察到小瓶上浮，在小瓶露出水面前，它受到的浮力等于上面（1）A步驟中小瓶下沉?xí)r的浮力（填“大于”、“小于”或“等于”），判斷的依據(jù)是：根據(jù)F_浮=ρ_液gV_排，其中ρ_液和V_排未變，所以F_浮不變；
D．分析比較數(shù)據(jù)得出物體上浮的條件為：F_浮＞G．
（3）做完實(shí)驗(yàn)，她們將圖20（c）潛水艇結(jié)構(gòu)模型與實(shí)驗(yàn)所用的小藥瓶進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)潛水艇與小藥瓶實(shí)現(xiàn)浮沉有共同之處．潛水艇的原理是靠改變自身的重力而實(shí)現(xiàn)浮沉的．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖示彈簧測力計(jì)確定彈簧測力計(jì)的分度值，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)；小瓶所受重力與小瓶浸沒在水中時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)之差等于小瓶受到的浮力；分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以知道物體下沉的條件．
（2）要探究物體上浮的條件，則應(yīng)取質(zhì)量較小的瓶子，由于瓶子的體積不變，故所受浮力不變，根據(jù)浮力和重力的關(guān)系可得出上浮的條件．
（3）潛水艇是靠改變自身重力來實(shí)現(xiàn)浮沉的．

解答 解：（1）C、由圖（a）可知，彈簧測力計(jì)的分度值是0.2N，彈簧測力計(jì)的示數(shù)是2.4N，塑料瓶重力G=2.4N；
D、由圖（b）可知，彈簧測力計(jì)的分度值是0.2N，彈簧測力計(jì)的示數(shù)是1.8N，塑料瓶所受到的浮力為F_浮=2.4N-1.8N=0.6N；
E、由實(shí)驗(yàn)步驟可知，F(xiàn)_浮＜G，此時(shí)所料瓶下沉，因此物體下沉的條件是F_浮＜G．
（2）A、為了觀察瓶子的上浮，故應(yīng)將螺母倒出，減小瓶子的重力，并且為了準(zhǔn)確應(yīng)將瓶子外面的水擦干；
C、瓶子露出水面前，由于瓶子排開水的體積沒有變化，故由阿基米德定律可知，物體在露出水面前其浮力應(yīng)等于有螺母時(shí)的浮力0.6N．
D、由實(shí)驗(yàn)步驟可知，F(xiàn)_浮＞G，此時(shí)所料瓶上浮，因此物體上浮的條件是F_浮＞G．
（3）潛水艇是通過改變自身重力實(shí)現(xiàn)浮沉的．
故答案為：（1）2.4；0.6；F_浮＜G．（2）取出螺母；等于；根據(jù)F_浮=ρ_液gV_排，其中ρ_液和V_排未變，所以F_浮不變；F_浮＞G；（3）自身的重力．

點(diǎn)評 本題考查探究物體的浮沉條件的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意實(shí)驗(yàn)原理、彈簧秤的讀數(shù)、實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)等．