Question

15．小芳同学在探究：浮力的大小等于什么，用弹簧测力计，小铁块、烧杯、小桶等进行实验操作，如图所示A、B、C、D、E是五个步骤示意图．
（1）下列哪个步骤会影响实验结论B

（2）下列四个步骤的正确顺序DABC
A．用弹簧测力计称量铁块的重力F₁
B．铁块完全浸没时弹簧测力计的示数F₂
C．用弹簧测力计称量小桶和水的重力F₃
D．用弹簧测力计称量空桶的重力F₄
（3）当满足F₁-F₂=F₃-F₄条件时可以验证阿基米德原理；
（4）利用上述数据，可以算出铁块的密度，表达式为ρ=$\frac{{F}_{1}{ρ}_{水}}{{F}_{1}-{F}_{2}}$（各空均用题中已知字母构成表达式：水的密度以ρ_水表示，重力与质量的比值用g表示）

Answer 1

分析 （1）要正确测量物体排开水的重力，需在溢水杯中倒满水；
（2）实验中要先测物体和空桶的重力，然后再将物体浸没在水中，测出拉力，最后测出排出的水和空桶的总重力；
（3）根据阿基米德原理，F_浮=G_排，即G-F=G_总-G_桶；
（4）根据F浮=ρ液gV排计算出物体的体积，根据m=$\frac{G}{g}$计算出物体的质量，从而可根据密度公式推导出物体的密度．

解答 解：（1）由图B知，溢水杯内未倒满水，这样会使排开水的重力测量值偏小；
（2）要测出排开水的重力，应先测出空桶的重力，然后测出物体的重力，再将物体浸没在水中，测出拉力，最后测出排出的水和空桶的总重力所以实验次序应为DABC；
（3）根据阿基米德原理，F_浮=G_排，F_浮=F₁-F₂，G_排=F₃-F₄，所以如果F₁-F₂=F₃-F₄，则可得出阿基米德原理；
（4）铁块的质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{{F}_{1}}{g}$，
由F_浮=ρ_液gV_排得，铁块的体积：V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{1}-{F}_{2}}{{ρ}_{水}g}$，
则铁块的密度ρ_铁=$\frac{m}{V}$=$\frac{{F}_{1}}{\frac{g}{\frac{{F}_{1}-{F}_{2}}{{ρ}_{水}g}}}$=$\frac{{F}_{1}{ρ}_{水}}{{F}_{1}-{F}_{2}}$．
故答案为：（1）B；（2）DABC；（3）F₁-F₂=F₃-F₄；（4）$\frac{{F}_{1}{ρ}_{水}}{{F}_{1}-{F}_{2}}$．

点评 本题是探究阿基米德原理的实验，首先要掌握阿基米德原理的内容，并掌握整个实验过程及应注意的事项，难度不大，但很重点．