Question

为了探究“浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”，小明做了以下实验：

(1)实验前注意弹簧测力计要_____；

(2)如图所示，石块的重力是_____N，石块受到的浮力是_____N，排开液体的重力是_____N；得到的结论是：浸在液体中的物体，所受浮力的大小_____排开液体所受重力；

(3)请你根据图中的实验数据，计算石块的密度为_____kg/m³；

(4)学习结束后，小明所在的实验小组反复讨论，对老师的实验进行了改进，改进后的实验装置如图所示；其中A、B是弹簧测力计，C为重物，D为薄塑料袋（质量不计），E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯，杯中加入红色的水，F是可升降平台，G为铁架台；

①实验前，在选A、B两个测力计时，很多同学认为选任何规格测力计都可以，而小明认为应选择_____的弹簧测力计；（填下列选项）

A.规格相同       B.规格不同

②实验中，同学们逐渐调高升降平台F，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计A的示数_____（填“增大”、“减小”或“不变”）。比较弹簧测力计A的示数变化量F_A和弹簧测力计B的示数变化量F_B，它们的大小关系是F_A_____F_B（填“>”、“<”或“=”）。

Answer

调零 3.2 1.6 1.6 等于 2×103 A 减小 =

【解析】

(1)[1] 为了准确测量实验数据，实验注意弹簧测力计要调零，避免指针和周边摩擦等。

(2)[2]由图甲B可知物体的重力G=3.2N。

[3]由图B、C可知

石块受到的浮力1.6N。

[4]由图D、F可知，排开液体的重力

所以排开液体的重力1.6N。

[5]由此可得出结论：浸在液体中的物体，所受浮力的大小等于排开液体所受重力。

(3)[6]由公式可得，物体的体积

由公式得物体的质量

物体的密度

所以物体的密度2×103kg/m3。

(4)①[7]在选择A、B两个弹簧测力计时，应选择相同规格的便于读数，故选A。

②[8]重物浸入水中的体积越来越大时，排开液体的体积变大，根据可知，重物受到的浮力变大，因为，所以弹簧测力计A的示数

变小。

[9]又因为重物浸入水中的体积越来越大时，溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大，所以弹簧测力计B的示数变大；根据阿基米德原理可知，物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等，所以弹簧测力计A的示数变化量FA和弹簧测力计B的示数变化量FB相等。