Question

在探究“浮力大小等于什么”的實驗中，選擇溢水杯、水、彈簧測力計、鐵塊、小桶、細線等器材進行實驗，具體操作步驟如下：（6分）

A．測出鐵塊所受重力G

B．測出空桶所受重力G1

C．將水倒入溢水杯中

D．把掛在彈簧測力計下的鐵塊浸沒在水中，讓溢出的水全部流入小桶中，讀出測力計示數F

E．測出小桶和被排開水的總重G₂
F．記錄分析數據，歸納總結實驗結論，整理器材
⑴分析評估上述實驗，指出操作步驟中的一處錯誤：
錯誤：                                               
改正：                                               
⑵寫出利用測量數據驗證阿基米德原理的過程。（測量數據用圖中物理量符號表示）
                       
⑶如果用能夠漂浮在水面的木塊代替鐵塊做此實驗，與上述操作不同的一個步驟是     （填字母）。

Answer 1

⑴錯：C步驟水倒入溢水杯中沒倒滿 改：加水使水剛好齊杯口
⑵G-F=G₂-G₁               ⑶D

試題分析：（1）物體放入水中前，溢水杯應該是滿水的，否則小桶內所盛的水將小于物體排開水的體積；所以錯：C步驟水倒入溢水杯中沒倒滿    改：加水使水剛好齊杯口；
（2）根據實驗數據計算浮力與排開水的重力，
浮力等于鐵塊重力G減去鐵塊浸沒在水中時彈簧測力計的示數F，即：；
排開水的重力G_排等于桶與水的總重力G₂減去空桶的重力G₁，即：；
比較F_浮與G_排的大小關系可得：．
（3）物體漂浮在水面上，只有部分浸入水中，我們要測量漂浮在木塊上的浮力，就要讓木塊漂浮在水面上，而不是浸沒．所以步驟不同的是：D。
點評：在“探究浮力的大小”實驗中，用“稱量法”測出物體受到的浮力，即F_浮=G-F_拉；用兩次稱重測出物體在液體中排開液體的重力，進行比較得出：物體在液體中受到的浮力，大小等于它排開的液體的重力．