Question

4．小明所在學(xué)習(xí)小組在驗(yàn)證“阿基米德定律”的實(shí)驗(yàn)中，選擇溢水杯、水、彈簧測(cè)力計(jì)、鐵塊、小桶、細(xì)線等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，具體操作步驟如下：
A．測(cè)出鐵塊所受重力G；
B．測(cè)出空桶所受重力G₁；
C．將溢水杯中裝滿水；
D．把掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的鐵塊浸沒在水中，讓溢出的水全部流入小桶中，讀出測(cè)力計(jì)示數(shù)F；
E．測(cè)出小桶和被排開水的總重G₂；
F．記錄分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，整理器材

（1）以上步驟中，若得到G-F=G₂-G₁（填寫題中對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的字母），說明驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)是成功的．
（2）若想測(cè)量小木板所受浮力和體積的大小，學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如圖的實(shí)驗(yàn)：現(xiàn)將小木塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，測(cè)力計(jì)示數(shù)為F₁，再將定滑輪用吸盤固定在燒杯底（滑輪質(zhì)量不計(jì)），彈簧測(cè)力計(jì)通過定滑輪拉著木塊浸沒在水中靜止時(shí)，示數(shù)為F₂，其中定滑輪的作用是改變力的方向，此時(shí)木塊所受浮力F_浮=F₁+F₂，木塊的體積V_木=$\frac{{F}_{1}+{F}_{2}}{{ρ}_{水}g}$（用字母表示）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)阿基米德原理結(jié)合所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算F_浮與G_排并進(jìn)行比較；
（2）使用定滑輪，不能省力，只能改變力的方向，所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為對(duì)木塊的拉力，根據(jù)平衡力可知F_浮=G+F_拉求出浮力；根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排求出木塊的體積．

解答 解：
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算浮力與排開水的重力，
浮力等于鐵塊重力G減去鐵塊浸沒在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，即：F_浮=G-F；
排開水的重力G_排等于桶與水的總重力G₂減去空桶的重力G₁，即：G_排=G₂-G₁；
比較F_浮與G_排的大小關(guān)系可得：G-F=G₂-G₁；
（2）根據(jù)定滑輪的特點(diǎn)可知，使用定滑輪，不能省力，只能改變力的方向，所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為對(duì)木塊的拉力，圖中所示的木塊浸沒水中時(shí)木塊共受到重力、拉力、浮力三個(gè)力的作用，根據(jù)平衡力可知，浮力為：F_浮=F₁+F₂，根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排可知，木塊的體積為：
V_木=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{1}+{F}_{2}}{{ρ}_{水}g}$．
故答案為：（1）G-F=G₂-G₁；（2）改變力的方向；F₁+F₂；$\frac{{F}_{1}+{F}_{2}}{{ρ}_{水}g}$．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查了阿基米德原理的應(yīng)用，以及對(duì)浮力計(jì)算公式的理解和掌握，知識(shí)點(diǎn)太多，有難度．