Question

11．为验证阿基米德原理，小明选用实验器材：弹簧测量计、大烧杯、小水桶、小石块、小垫块和水；完成以下几个测量步骤：
A．用弹簧测力计测出石块的重力G_物；
B．将石块浸没在烧杯的水中，读出此时弹簧测力计示数F；
C．用弹簧测力计测出小水桶和水的总重力G_总；
D．用弹簧测力计测出空水桶的重力G₀；
（1）最佳测量步骤为：DABC．
（2）实验过程中，若斜置在小垫块上的大烧杯中水没有装满，小水桶承接到的水的重力小于被石块排开的水的重力（填“大于”、“等于”或“小于”）．
（3）石块浸没在水中所受的浮力表达式G_物-F；被石块排开的水的重力表达式G_总-G₀．（用已测得的物理量表示），比较F_浮与G_排的大小．
（4）如图B所示，当石块浸没到水中后，随着石块浸在水中深度增加，弹簧测力计的示数不变（“变大”、“不变”或“变小”）．

Answer 1

分析 （1）在测量过程中，需先测量空桶和小石块的重力，后将石块完全浸没在水中，测出拉力，最后测出桶和排出水的总重力；
（2）根据G_排与G_溢的关系进行分析；
（3）浮力等于AB两次测力计的示数之差；G_排等于桶和水的总重与空桶重力之差；
（4）根据阿基米德原理判断浮力的变化，从而得出测力计示数的变化．

解答 解：（1）实验中需先测量出空桶和石块的重力，后将石块完全浸没在水中，读出测力计示数，最后测出桶和排出水的总重力，故测量步骤为：DABC；
（2）若斜置在小垫块上的大烧杯中水没有装满，则小石块排开的水没有全部溢出，因此小水桶承接到的水的重力小于被石块排开水的重力；
（3）石块的重力为G_物，浸没在水中时的拉力为F，则F_浮=G_物-F；
被石块排开水的重力等于桶和水的总重与空桶重力之差，则G_排=G_总-G₀；
（4）当石块浸没到水中后，随着石块浸在水中深度增加，G_排不变，所以石块所受浮力不变，则测力计的示数不变．
故答案为：（1）DABC；（2）小于；（3）G_物-F；G_总-G₀；（4）不变．

点评 本题考查了验证阿基米德原理的实验，关键是知道该实验的验证方法．