Question

如 圖是利用木塊（外部處理過，吸水忽略）驗證阿基米德原理的實驗過程．a(chǎn)、b、c、d、e是其中的五個步驟示意圖符號，請回答下列問題：
（1）設(shè)三個圖a、d、e中彈簧秤的讀數(shù)分別是F₁、F₂、F₃（單位“N”）由三個圖中的______（填寫一個步驟示意圖符號）的彈簧秤的讀數(shù)可以得出木塊受到的浮力；而被排開液體的重力可用式子______表示；如果關(guān)系式______成立，就可以得到著名的阿基米德原理．其中，木塊能浮在液面上，原因是______
（2）用大頭針將圖c中的木塊壓入液體直至完全浸沒的過程中，木塊受到的浮力會______（選填“增大”、“不變”、“減少”），原因是______．

Answer 1

解：（1）因為木塊漂浮時浮力等于自身重力，所以a、d、e三個圖中只有a的彈簧秤讀數(shù)可以得出木塊受到的浮力；圖e是小桶與排出液體的總重，圖d是空桶的重，所以被排開液體的重可用式子F₃-F₂表示；關(guān)系式F₁=F₃-F₂表示了物體的浮力等于它排開液體受到的重力，符合阿基米德原理的要求；木塊能浮在液面上，是因為木塊的密度比液體的密度小．
（2）將木塊壓入液體的過程中，它排開液體的體積逐漸增大，因此其浮力會增大．
故答案為：（1）a； F₃-F₂；F₁=F₃-F₂；木塊的密度比液體的密度小；
（2）增大；排開液體的體積增大．
分析：（1）利用一個步驟就可以得出木塊受到的浮力，必須利用木塊漂浮時浮力等于自身重力來得出；排開液體的重力則要用液體與小桶的總重減去小桶的重得出；阿基米德原理是說浮力的大小等于它排開的液體受到的重力，據(jù)此可從圖中找出符合題意的關(guān)系式；木塊漂浮的原因應(yīng)從木塊密度與水的密度的大小比較上來分析；
（2）當(dāng)木塊排水體積增大時，它受到的浮力就會增大．
點評：在驗證阿基米德原理的實驗中，這里用到的是可漂浮的木塊，因此，根據(jù)漂浮條件僅用一個步驟便可得出浮力的大小，另外兩次測量則可以求出排開液體的重力，這是實驗的關(guān)鍵步驟．通過阿基米德原理實驗我們可以得出，在液體密度一定時，物體排開液體的體積增大，浮力也會增大．