题目内容

12.为了探究物体的浮沉条件,实验室提供了如下器材:弹簧测力计、量筒、烧杯、金属块、木块、细线、水及其他简单辅助器材.
(1)第一小组:探究金属块的下沉条件.实验中,他们用两种方法测量了物体受到的浮力:方法1:称重法.测量过程及示数如图(甲)所示,则金属块所受的浮力为0.2N.

方法2:阿基米德原理法.测量过程与示数如图(乙)所示,读出排开水的体积,根据F浮=G排=ρ水V排g可计算出浮力为0.2N.
(2)第二小组:探究蜡块上浮的条件.要测量蜡块浸没时的浮力,你准备选用上述两方法中的方法2(选填“1”或“2”).

分析 (1)由图读出金属块在空气中重G、金属块浸没在水中的弹簧测力计的示数F示,利用称重法求金属块所受的浮力;
量筒两次读数之差就是金属块的体积,根据阿基米德原理求出受到的浮力;
(2)由于木块的密度小,会漂浮在水中,在不施加外力的情况下,无法浸没在水中,因此需考虑使用针压法来进行实验.

解答 解:(1)由甲图可得:G=2.2N,F示=2N,
金属块所受的浮力:
F浮=G-F示=2.2N-2N=0.2N;
金属块的体积:
V=40mL-20mL=20mL=20cm3,
根据阿基米德原理可知:利用F浮=G排=ρgV排可求受到的浮力:
F浮=G排=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-6m3=0.2N;
(2)要测量木块浸没时受的浮力,先测出V排,要用助沉法(用细针使木块完全浸没),再利用阿基米德原理计算F浮;
另一方法不可行的原因:由于木块不下沉,不能直接测量木块受到浮力的大小,因此要测量木块浸没时的浮力应选方法2.
故答案为:(1)0.2;0.2;(2)2.

点评 本实验题考查了量筒的使用、弹簧测力计的使用、称重法测浮力、阿基米德原理、排水法测固体体积(上浮的借用助沉法),知识点多,但都属于基本实验能力,难度不大.

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