Question

7．小张在做“探究阿基米德原理实验”时，其操作步骤如下：
A．用弹簧测力计测出石块的重力G，如图1所示；
B．用大烧杯装适量的水，把石块浸没在水中，排出的水用小桶装着，并记下弹簧测力计的示数F，如图2所示；
C．他再用弹簧测力计测出装有被排出水的小桶的总重力，如图3所示．
（1）根据上述步骤，小张的实验过程漏了一步，你认为应补充如下：用弹簧测力计测出小桶的重力G_桶．
（2）在图2中画出物体受到的力．
（3）小张根据自己的实验数据发现，当石块浸没后，弹簧测力计的示数减少，减少的量为G-F（用字母表示），减少的数值恰好等于被排出的水受到的重力，由此，他得出的结论是石块受到的浮力大小等于它排开的液体受到的重力．
（4）另一组的小明做同样的实验时，发现当石块浸没后，弹簧测力计的示数减少的数值比排出的水受到的重力大，我认为什么原因导致这样的结果．请写出其中一个原因．大烧杯中的水没装满，未达到烧杯口．

Answer 1

分析 （1）根据实验步骤知，要测出水的重力，必须先测出小桶的重力；
（2）物体受到重力、浮力和拉力的作用，据此可进行作图；
（3）由称重法求得浮力与排出水的重力比较并总结结论；
（4）结合实验操作中可能出现的问题，由数据分析原因．

解答 解：
（1）在测出石块的重力之后，应先用弹簧测力计测出小桶的重力；
（2）物体受到竖直向下的重力G、竖直向上的浮力F_浮和沿绳向上的拉力F_拉的作用，如图所示：

（3）当石块浸没后，弹簧测力计的示数减少，这是因为石块受到浮力的作用，其减少量为石块重力与弹簧测力计的示数之差，即G-F；
减少的数值恰好等于被排出的水受到的重力说明石块受到的浮力大小等于它排开的液体受到的重力；
（4）弹簧测力计示数减少的数值比排出的水受到的重力大说明排出的水减少了，原因可能是：大烧杯中的水没装满，未达到杯口．
故答案为：
（1）用弹簧测力计测出小桶的重力G_桶；
（2）见上图；
（3）石块受到浮力的作用；石块受到的浮力大小等于它排开的液体受到的重力；
（4）大烧杯中的水没装满，未达到烧杯口．

点评 本题是浮力大小的探究实验，包括步骤的设计、力的示意图、实验数据的分析与实验中问题的判断等，综合性较强．