Question

10．探究物体的浮沉条件．实验室提供如下器材：弹簧测力计、量筒、烧杯、铜块、蜡块、细线、水及其他简单辅助器材．第一小组探究铜块的下沉条件，用两种方法测量铜块受到的浮力：
方法1：称重法，测量过程及示数如图甲所示，则铜块所受的浮力为0.2N．

方法2：阿基米德原理法．测量过程与示数如图乙所示，则铜块排开水的体积为20mL，根据F_浮=G_排=p_水gV排可计算出浮力．
通过实验可得出铜块浸没在水中下沉的条件是F_浮＜G（用字母表示）
第二小组探究蜡块上浮的条件，要测量蜡块浸没时的浮力，你准备选用第一组上述两方法中的方法2（选填“1”或“2”），并简要说明实验操作中还应采取的关键措施：用针把蜡块压入水中．

Answer 1

分析 （1）由图读出铜块在空气中重G、铜块浸没在水中的弹簧测力计的示数F_示，利用称重法求铜块所受的浮力；
（2）量筒两次读数之差就是铜块的体积；物体受到的重力大于浮力时，物体将下沉；
因为蜡块的密度小于水的密度，蜡块在水中漂浮，不能利用称重法测量蜡块浸没水中受到的浮力；可以利用方法2，利用助沉法测量蜡块浸没水中排开水的体积，再利用阿基米德原理求浮力．

解答 解：
（1）由甲图可得：G=2.2N，F_示=2N，
铜块所受的浮力：F_浮=G-F_示=2.2N-2N=0.2N；
（2）铜块的体积：V=40mL-20mL=20mL，
铜块浸没在水中下沉的条件：F_浮＜G；
利用方法2：用针把蜡块压入水中，读出蜡块浸没水中量筒的示数，求出铜块的体积，再利用阿基米德原理求浮力．
故答案为：0.2；20；F_浮＜G；2；用针把蜡块压入水中．

点评 本题考查了物体的浮沉条件、阿基米德原理、量筒和弹簧测力计的使用，考查了学生的实验操作能力，要求用好称重法测浮力、助沉法测体积．