Question

17．请利用如图所示的器材，测量出小铁块浸没在水中时所受浮力的大小：
（1）需要的器材：量筒、细线、金属块、烧杯和水；
（2）简述操作方法：①在量筒内加适量的水，读出示数V₁，
②用细线拴住金属块浸没在量筒内的水中，读出示数V₂；
（3）计算浮力的最终表达式：F_浮=ρ_水（V₂-V₁）g．

Answer 1

分析 方案一：利用排水法测量金属块排开水的体积，再利用阿基米德原理求金属块受到的浮力，据此选择所用的器材；
方案二：利用溢水杯测量金属块排开水的体积，再利用阿基米德原理求金属块受到的浮力，据此选择所用的器材．

解答 解：
方案一：
①在量筒内加适量的水，读出示数V₁，
②用细线拴住金属块浸没在量筒内的水中，读出示数V₂，
③数据处理：
金属块排开水的体积V_排=V₂-V₁，
金属块受到水的浮力：
F_浮=ρ_水V_排g=ρ_水（V₂-V₁）g；
所以选用的器材有：量筒、细线、金属块、烧杯和水；
方案二：
①在溢水杯中装满水；
②将用细线拴住的金属块慢慢浸入溢水杯内的水中，同时用量筒接收溢水杯中被金属块排开的水，读出示数V_排．
③数据处理：
金属块受到水的浮力F_浮=ρ_水V_排g，
所以选用的器材有：量筒、细线、金属块、溢水杯和水；
故答案为：
（1）量筒、细线、金属块、烧杯和水；
（2）①在量筒内加适量的水，读出示数V₁，
②用细线拴住金属块浸没在量筒内的水中，读出示数V₂；
（3）F_浮=ρ_水（V₂-V₁）g．

点评 本题考查了浮力的测量方法，知道量筒和溢水杯的使用方法、利用好阿基米德原理是关键．