题目内容

【题目】小明和小华利用如图所示的实验器材,探究物体的浮沉条件,他们探究活动的过程如下:

(1)探究蜡块的上浮条件
①测量蜡块的重力
小明设计的方案:用弹簧测力计测出蜡块的重力.
小华设计的方案:用天平测出蜡块的质量,求出重力.
你支持 (小明/小华)的方案,理由是
②测量蜡块受到的浮力.
小明在量筒中放入适量的水,把蜡块放在水中浮在水面时,测出蜡块排开水的体积,用阿基米德原理求出浮力.你认为上述操作用存在的问题是
③通过比较蜡块的重力和受到的浮力,可知物体上浮的条件.
(2)探究蜡块下沉的条件
①测量石块的重力;
用弹簧测力计测出石块的重力.
②测量石块受到的浮力;
小明利用量筒测出石块浸没水中排开水的体积,用阿基米德原理求出浮力.
小华依据另一种原理,采用不同的方法也测出了石块受到的浮力,其方法是:
③通过比较蜡块的重力和受到的浮力,可知物体下沉的条件.

【答案】
(1)小华;蜡块的重力小于弹簧测力计的分度值,无法直接精确测量;蜡块没有浸没在水中
(2)②将石块浸没在水中时读出弹簧测力计的示数F , 利用F=G﹣F计算石块受到的浮力大小.
【解析】解:(1)①蜡块的重力:
G=mg=9×103kg×10/N/kg=0.09N<0.2N,
即:蜡块的重力小于弹簧测力计的分度值,无法直接精确测量,
所以,支持小华的方案;
②把蜡块放在水中浮在水面时,测出蜡块排开水的体积,这样用阿基米德原理求出的浮力不是蜡块浸没在水中受到的浮力.应该利用“助沉法”使蜡块浸没在水中,测出蜡块排开水的体积;
(2)②利用称重法测量石块受到的浮力:将石块浸没在水中时读出弹簧测力计的示数F , 利用F=G﹣F计算石块受到的浮力大小.
所以答案是:(1)①小华,蜡块的重力小于弹簧测力计的分度值,无法直接精确测量;
②蜡块没有浸没在水中;
(2)②将石块浸没在水中时读出弹簧测力计的示数F , 利用F=G﹣F计算石块受到的浮力大小.
【考点精析】通过灵活运用物体的浮沉条件及其应用,掌握物体的浮沉条件:浸没在液体中的物体 F浮>G 时上浮,F浮 = G 时悬浮,F浮 <G 时下沉.物体浮沉条件的应用举例:(1)轮船(2)潜水艇(3)气球(4)飞艇、热气(5)密度计(密度计的刻度是从上到下刻度变大,刻度不均匀,且刻度无单位.)即可以解答此题.

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