Question

14．在探究“浮力的大小等于什么”的實(shí)驗(yàn)中，明輝同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作步驟如圖所示，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：
（1）探究中，不重復(fù)操作，合理的順序是：丙、乙、甲、丁、戍．
（2）物塊浸沒(méi)在水中時(shí)所受到的浮力F_浮=0.4N．
（3）步驟的操作有錯(cuò)誤：乙，水面與溢水口不相平，導(dǎo)致本實(shí)驗(yàn)測(cè)量的F_浮＞G_排．（選填：“＞”、“=”或“＜”）
（4）若溢水杯裝滿水，則戍圖與丙圖測(cè)力計(jì)的讀數(shù)差應(yīng)該是0.4N；石塊的體積應(yīng)該是4×10^-5m³．

Answer 1

分析 （1）利用彈簧測(cè)力計(jì)可以得到固體在水中受到的浮力；利用溢水杯、小桶和彈簧測(cè)力計(jì)可以得到固體排開(kāi)的水重．兩者比較，可以得到浮力等于什么．
（2）彈簧測(cè)力計(jì)的分度值每小格為0.2N，根據(jù)伸長(zhǎng)的格數(shù)可以計(jì)算出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，根據(jù)F_浮=G-F得出浮力的大小，．
（3）要正確測(cè)出物體排開(kāi)水的重力，則應(yīng)在溢水杯中裝滿水，然后將物體浸沒(méi)在水中，并收集排出的水．
（4）浸在液體中的物體所受浮力的大小等于被物體排開(kāi)的液體所受的重力．根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排求出排開(kāi)水的體積，即為物體的體積．

解答 解：（1）驗(yàn)證阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)過(guò)程是：
丙 用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出空桶所受的重力；
乙 溢水杯中裝適量的水；
甲 測(cè)出實(shí)心物塊所受的重；
丁 把物塊浸沒(méi)在溢水杯中，測(cè)出浮力同時(shí)收集撐開(kāi)的水；
戌 測(cè)出桶和撐開(kāi)的水所受的總重力；
（2）彈簧測(cè)力計(jì)的分度值每小格為0.2N，物體受的浮力F_浮=G-F_拉=2N-1.6N=0.4N；
（3）在步驟乙中，將水倒入溢水杯中，但沒(méi)有倒?jié)M水，這樣溢出的水小于實(shí)心物塊排開(kāi)的水，導(dǎo)致本實(shí)驗(yàn)測(cè)量的F_浮＞G_排；
（4）若溢水杯裝滿水，則戍圖與丙圖測(cè)力計(jì)的讀數(shù)差就是排開(kāi)的水重，應(yīng)該等于浸沒(méi)在水中的實(shí)心物塊收到的浮力，即G_排=F_浮 =0.4N．
由F_浮=ρ_水gV_排得物體的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.4N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10^-5m³，
故答案為：（1）丙、乙、甲、丁、戍；（2）0.4；（3）乙，水面與溢水口不相平；＞；（4）0.4、4×10^-5．

點(diǎn)評(píng) 本題來(lái)源于課本，重點(diǎn)是阿基米德原理的探究過(guò)程，應(yīng)熟練掌握，記住并理解阿基米德原理，注意一些細(xì)節(jié)問(wèn)題．