题目内容
【题目】在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,选择溢水杯、水、弹簧测力计、石块、小桶、细线等器材进行实验,具体操作步骤如下:
A.测出物块所受重力G
B.测出空桶所受重力G1
C.将水倒入溢水杯中
D.把挂在测力计下的物块浸没在水中,用小桶接着溢出的水,读出测力计示数F
E.测出小桶和被排开水的总重G2
F.记录分析数据,归纳总结实验结论,整理器材
(1)分析评估上述实验,指出操作步骤中的一处错误:
错误:_________________________________________________
改正:_________________________________________________
(2)下面是利用改正后的测量数据验证阿基米德原理的过程,请将分析过程补充完整。(测量数据仍用上图中物理量符号表示)
①石块所受的浮力:F浮=_______________;
②___________________________________;
③比较F浮和G排的大小关系,如果关系式_______________成立,即可验证阿基米德原理。
(3)若用能漂浮在水面的木块代替石块做此实验,与上述操作不同的一个步骤是______(填字母)。如果关系式_______________成立,亦可验证阿基米德原理。
(4)进一步分析发现,物体所受的浮力只跟___________和_______________有关。
【答案】 步骤中溢水杯中的水没倒满; 向溢水杯内加水,使水刚好齐杯口 G-F 石块排开水的重力G排=G2-G1 G-F=G2-G1 D G=G2-G1 液体密度 物体排开液体的体积
【解析】验证阿基米德原理时,物体放入溢水杯的水中前,溢水杯应该是满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积;故错误是C步骤,应向溢水杯中加水使水刚好齐杯口;根据称重法,浮力等于铁块重力G减去铁块浸没在水中时弹簧测力计的示数F,即:F浮=G﹣F;排开水的重力G排等于桶与水的总重力G2减去空桶的重力G1,即:G排=G2﹣G1;比较F浮与G排的大小关系,如果关系式:G﹣F=G2﹣G1成立,即可验证阿基米德原理.根据漂浮的特点,浮力等于重力,不用称重法测浮力,故若用能漂浮在水面的木块代替石块做此实验,与上述操作不同的一个步骤是D,如果关系式 G=G2﹣G1成立,亦可验证阿基米德原理.进一步分析发现,物体所受的浮力只跟液体密度和物体排开液体的体积有关.