Question

同学们在学习“阿基米德原理”这节课后经小组反复讨论，改进了老师的实验，改后实验装置如图：其中A、B为两个规格相同的弹簧测力计，C为重物，D为薄塑料袋（质量不计），E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻管自制的溢水杯，
杯中加入红色的水，F是可升降平台，G为铁架台．
（1）实验中．同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧测力计A的示数________；弹簧测力计B的示数________（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
比较弹簧测力计A的示数变化量F_A'和弹簧测力计B的示数变化量F_B′，它们的大小关系是F_A′________F_B′（迭填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）通过分析，你认为改进后的装置优点是什么：（请写出一条）________．

Answer 1

解：
（1）重物浸入水中的体积越来越大时，排开液体的体积变大，
根据F_浮=ρ_液gV_排可知，重物受到的浮力变大，
∵F_浮=G-F′
∴弹簧测力计A的示数F′=G-F_浮变小；
又∵重物浸入水中的体积越来越大时，溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大，
∴弹簧测力计B的示数变大；
根据阿基米德原理可知，物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等，
∴弹簧测力计A示数的变化量F_A'和弹簧测力计B示数的变化量F_B′相等．
（2）改进实验中，把水变为红色是为了增加可见度；
使用可调节的平台，可以形象观察到物体溢出液体体积的变化；
使用铁架台是为了固定弹簧秤方便老师讲解．
故答案为：
（1）减小；增大；=；
（2）使用可调节的平台，可以形象观察到物体溢出液体体积的变化．
分析：（1）根据阿基米德原理可知，重物浸入水中的体积越来越大时受到的浮力变大，根据称重法可知弹簧测力计A示数的变化；此时重物排开水的体积变大即溢出水的体积变大，据此可知弹簧测力计B示数的变化；再根据阿基米德原理判断弹簧秤A的示数变化量F_A′和弹簧秤B的示数变化量F_B′之间的关系．
（2）改进后的优点从增加实验器材的目的来分析．
点评：本题考查了阿基米德原理实验的改进，弄清楚实验装置中每一个仪器的作用，结合阿基米德原理，即可轻松解题．