Question

24、小明和小華利用如圖所示的實驗器材，探究物體的浮沉條件，他們探究活動的過程如下：

（1）探究蠟塊的上浮條件
①測量蠟塊的重力
小明設計的方案：用彈簧測力計測出蠟塊的重力．
小華設計的方案：用天平測出蠟塊的質量，求出重力．
你支持

小華

（小明/小華）的方案，理由是

蠟塊的重力小于彈簧測力計的分度值，無法直接精確測量

．
②測量蠟塊受到的浮力．
小明在量筒中放入適量的水，把蠟塊放在水中浮在水面時，測出蠟塊排開水的體積，用阿基米德原理求出浮力．你認為上述操作用存在的問題是

蠟塊沒有浸沒在水中

．
③通過比較蠟塊的重力和受到的浮力，可知物體上浮的條件．
（2）探究蠟塊下沉的條件
①測量石塊的重力；
用彈簧測力計測出石塊的重力．
②測量石塊受到的浮力；
小明利用量筒測出石塊浸沒水中排開水的體積，用阿基米德原理求出浮力．
小華依據另一種原理，采用不同的方法也測出了石塊受到的浮力，其方法是：

將石塊浸沒在水中時讀出彈簧測力計的示數F_示，利用F_浮=G-F_示計算石塊受到的浮力大小

．
③通過比較蠟塊的重力和受到的浮力，可知物體下沉的條件．

Answer 1

分析：（1）①知道蠟塊的質量，利用重力公式求蠟塊重，可以看出其大小小于彈簧測力計的分度值0.2N，這樣測量不準確；
②研究的是浸沒水中的蠟塊上浮的條件，需要測量蠟塊的重和蠟塊浸沒在水中受到的浮力，若F_浮＞G，蠟塊將上浮；要利用阿基米德原理計算蠟塊浸沒在水中受到的浮力，需要知道浸沒時排開水的體積，據此判斷存在的問題；
（2）②還可以用“稱重法”測量石塊受到水的浮力．

解答：解：（1）①蠟塊的重力：
G=mg=9×10^-3kg×10/N/kg=0.09N＜0.2N，
即：蠟塊的重力小于彈簧測力計的分度值，無法直接精確測量，
所以，支持小華的方案；
②把蠟塊放在水中浮在水面時，測出蠟塊排開水的體積，這樣用阿基米德原理求出的浮力不是蠟塊浸沒在水中受到的浮力．應該利用“助沉法”使蠟塊浸沒在水中，測出蠟塊排開水的體積；
（2）利用稱重法測量石塊受到的浮力：將石塊浸沒在水中時讀出彈簧測力計的示數F_示，利用F_浮=G-F_示計算石塊受到的浮力大小．
故答案為：（1）①小華，蠟塊的重力小于彈簧測力計的分度值，無法直接精確測量；
②蠟塊沒有浸沒在水中；
（2）將石塊浸沒在水中時讀出彈簧測力計的示數F_示，利用F_浮=G-F_示計算石塊受到的浮力大小．

點評：本實驗題考查了量筒的使用、彈簧測力計的使用、稱重法測浮力、阿基米德原理、排水法測固體體積（上浮的借用助沉法），知識點多，考查的是基本實驗探究能力，有難度．