Question

1．为了探究浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系，某同学进行了如图的实验：

（1）你觉的图中合理的实验顺序是丁、乙、甲、丙．
（2）图甲中浸没在水中的合金块所受浮力的大小为1N．
（3）图甲中浸没在水中的合金块所受浮力的大小等于它排开的水所受的重力（填“大于”、“等于”或“小于”）．
（4）图甲中，浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中，合金块所受到的浮力不变（填“变大”，“不变”或“变小”）．

Answer 1

分析 （1）实验中要先测合金块的重力和空桶的重力，然后再把金属块没入水中，测出合金块受到的拉力，根据称重法求出浮力；最后再测出桶和溢出水的重力得出排开水的重力；
（2）已知物重和浸没时弹簧测力计的示数，两者之差就是浮力；
（3）结合表格中的数据，根据称重法求出合金块受到的浮力，求出合金块排开水的重力，比较两者的大小得出初步的结论；
（4）物体所受浮力的大小与排开液体的体积和液体的密度有关，与浸没的深度无关；

解答 解：
（1）合理的实验顺序是：
丁、测出空桶所受的重力；
乙、测出实心合金块所受的重力；
甲、把合金块浸没在装满水的溢水杯中，测出合金块所受的浮力，收集合金块排开的水；
丙、测出桶和排开的水所受的重力；
（2）物体受到的浮力为F_浮=G-G′=4N-3N=1N；
（3）由图中数据可知，合金块受到的浮力：F_浮=4N-3N=1N，
合金块没入水中后排开水的重力：G_排水=G_桶和水-G_空桶=2N-1N=1N，
可得到的初步结论是：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体所受的重力；
（4）浸没后，物体在向下运动过程中，排开水的体积不变，水的密度不变，故所受浮力不变．
故答案为：（1）丁、乙、甲、丙；（2）1；（3）等于；（4）不变．

点评 本题是一道综合题，综合考查了学生的实验和计算能力，理解阿基米德原理是本题的重点．保证溢水杯中溢出的水全部流入小桶是减小误差，得到浮力与排出水重是否相等的关键．