Question

（2011?和平区二模）（1）小明和小红在探究“浮力的大小等于什么？”的实验中，做了如下（图）测量：

写出以上探究中，不重复操作的合理顺序

DACB

（只填代号），四步实验中弹簧测力计的示数F₁、F₂、F₃、F₄之间的大小关系是

F₁-F₃=F₂-F₄

，通过探究，得出的结论是F_浮=G_排．
（2）小明和小红将不同的实心物块浸没在液体中并松手后，发现有的物块上升至液面，有的物块下降至容器底部．为了研究实心物块的质量和体积对此现象的影响，他们分别用甲、乙两种不同的液体做实验．表一、表二是他们记录的实验数据及观察到的实验现象．
表一：液体甲（质量为8.0kg，体积为8.0×lO^-3m³）

实验序号	物块	质量（×10-3kg）	体积（×10-6m3 ）	现象
1	A	7.5	30	上升至液面
2	B	25.2	42	上升至液面
3	C	24.3	27	上升至液面
4	D	21.6	12	下降至底部
5	E	91.8	34	下降至底部

表二：液体乙 （质量为6.4kg，体积为8.0×lO^-3m³）

实验序号	物块	质量（×10-3kg）	体积（×10-6m3 ）	现象
6	A	7.5	30	上升至液面
7	B	25.2	42	上升至液面
8	C	24.3	27	下降至底部
9	D	21.6	12	下降至底部
10	E	91.8	34	下降至底部

小明分析以上的数据及现象，发现物块C漂浮在液体甲中所受的浮力是

0.243

N，物块C浸没在液体乙中所受的浮力是

0.216

N；（g取10N/kg）
他们进一步综合分析表一、表二中的数据及现象，归纳得出结论：当物块的质量与体积的比值

小于

液体的质量与体积的比值时，液体中的物块就

上升

；当物块的质量与体积的比值

大于

液体的质量与体积的比值时，液体中的物块就

下降

．（均选填：“大于”、“小于”、“等于”、“上升”或“下降”）

Answer 1

分析：（1）对于实验的合理顺序，我们应把握住两点，一是小桶是用来接排出的水的，在接水之前必须先测出空桶的重；二是物块要先测重力，再直接浸入水中才不会重复．依据这些分析可得出更加合理的顺序；利用称重法可得出浮力的大小，通过测量排出的水重也能得出浮力的大小，而这正是阿基米德原理的内容，即浸入液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力．
（2）物体漂浮时的浮力等于物体的重力，物体完全浸没时排开液体的重力就是此时的浮力．物体质量与体积的比值就是物体的密度，可通过物体密度与液体密度的比较来确定物体的浮沉状态．

解答：解：（1）为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力，应先测量空桶的重．然后再测出石块的重力，并直接浸入水中观察测力计的示数．最后测排出的水和小桶的总重，求排出的水的重力．因此，合理的顺序应为：D、A、C、B；
AC两次的结果之差符合称重法求浮力，BD两次的结果之差则可求出物体排出的水受到的重力，二者的结果是相等的，故得：F₁-F₃=F₂-F₄，进一步得出结论：F_浮=G_排．
（2）从表中获取数据进行计算得，物块C漂浮在液体甲中所受的浮力F_浮1=G_物=mg=24.3×10^-3kg×10N/kg=0.243N；
物块C浸没在液体乙中所受的浮力F_浮2=ρ_液gV_排=

m液

V液

gV_排=0.8×10³kg/m³×10N/kg×27×10^-6m³=0.216N；
综合分析表一、表二中的数据及现象，可归纳得出结论：当物块的质量与体积的比值小于液体的质量与体积的比值时，液体中的物块就上升；当物块的质量与体积的比值大于液体的质量与体积的比值时，液体中的物块就下降．
故答案为：
（1）DACB；F₁-F₃=F₂-F₄；
（2）0.243；0.216；
小于，上升；大于，下降．（或答：大于，下降；小于，上升）

点评：（1）从实验的目的出发，根据实验要求，明确先测空小桶的重是合理安排实验顺序的关键．实验中要探究的是浮力大小与物体排开液体的重力的关系，围绕这一核心便可对测量的结果进行有针对性的分析．
（2）对两次浮力的计算关键要掌握物体漂浮时浮力等于自身重力，完全浸没时浮力等于排开的液体受到的重力；同时对质量与体积比值的理解一定要知道这就是密度，这样我们在分析时就会有的放矢，更有针对性．