Question

实验课，小明和小华利用如图甲所示的器材做实验：小明用弹簧测力计竖直吊着重为2N 的物块，然后将其逐渐浸入水中直到完全浸没，在这一实验过程中，小华会直观地观察到两种变化，这两种变化是：

（1）当物块部分浸入水中时，弹簧测力计的示数______．
（2）当物块全部浸没水中时，弹簧测力计的示数______．
（3）他们接下来用乙图来探究物块受到的浮力与物体排开液体重力的大小关系．当物块全部浸没在水中时，弹簧测力计的示数如图丙所示；测量出物块此时排出的水重为1.0N．小明、小华分析认为：物块受到的浮力为______N；物块受到的浮力______物块排开液体的重力（选填“大于”、“等于”或“小于”）．对照阿基米德原理，请你帮他们分析实验中存在不足的原因是：______．

Answer 1

解：1、物块进入水中时，物块受重力G、弹簧测力计的拉力F、浮力F_浮而处于平衡状态，由平衡条件得：F+F_浮=G，弹簧秤的拉力F=G-F_浮，F_浮=ρ_水gV_排，随着木块逐渐浸入水中，
V_排 变大，F_浮 变大，从而弹簧测力计的示数F变小；当物块完全浸没在水中时V_排不变，F_浮不变，弹簧测力计的示数F不变．
2、物块完全浸入水中时，弹簧测力计的拉力F'=0.8N，此时物体受到的浮力F_浮=G-F'=2.0N-0.8N=1.2N，排出水的重力G_排=1.0N，F_浮＞G_排．
由实验装置图知，溢水杯中的水没有装满，物块放入水中时，水不能立即溢出，使溢出的水所受的重力小于水的浮力，这是实验的缺陷．
故答案为：（1）减小；（2）不变；（3）1.2；大于；溢水杯中的水没有装满．
分析：1、对物块进行受力分析，由平衡条件及浮力公式判断弹簧测力计示数的变化．
2、对物块受力分析，由平衡条件求出物块受到的浮力大小，然后与物块受到的重力比较得出结论；在试验中溢水杯没有装满水，物块放入水中时，水并没有立即溢出．
点评：对弹簧测力计读数首先要确定弹簧测力计的最小分度值，然后再读数．
对物块正确受力分析，平衡条件的应用是解题的关键．