Question

小黃驗證“浸在液體中的物體受到浮力的大小等于物體排開液體所受到的重力”時，用彈簧測力計、金屬塊、燒杯、小桶等進行實驗，如圖（a）、（b）、（c）是其中的三個步驟示意圖，還差一個步驟d（圖）才能完成，則d是測量______的．
（1）設a、b、c、d四個步驟中彈簧測力計的讀數依次為F₁、F₂、F₃、F₄．那么，金屬塊的重力是______；金屬塊受到的浮力=______；被排開液體受到的重力=______；如果關系式______成立，就可以得到著名的______原理．
（2）小明同學利用上面實驗中的器材和木塊，進一步探究了漂浮在水面上的物體所受浮力的大小是否遵循上述原理．但實驗過程中有一個步驟與上圖不同，這個步驟是______（選填代號即可），因為______．

Answer 1

解：要求被排開液體的重力，得用桶和水的總重力減去桶的重力才可，所以d是測量空小桶的重力的；
（1）①在空氣中測的是金屬塊的重力，即F₁；
②物體受到的浮力等于重力減去物體浸在水中時彈簧測力計的示數，即F_浮=F₁-F₂；
③已知水桶和水的重，又知空桶重，則排開水的重為：G_排=F₃-F₄；
④最后關系式F_浮=G_排，即F₁-F₂=F₃-F₄成立，就可以得到著名的阿基米德原理．
（2）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．
故答案為：空桶受到的重力；
（1）F₁；F₁-F₂；F₃-F₄；F₁-F₂=F₃-F₄；阿基米德；
（2）b；木塊漂浮在水面上．
分析：（1）本題目就是考查阿基米德原理的實驗，從圖中看出還差一個實驗步驟，根據后面所提示的數據，要求被排開液體的重力，已知c圖中桶和液體的重力，所以得求出空小桶的重力，那么d是測量空小桶的重力；
（2）而要求物體受到的浮力，得用物體開始的重力減去在液體中的重力，即F₁-F₂．而被排開液體的重力顯而易見為：F₃-F₄；根據阿基米德原理得，得讓關系式F₁-F₂=F₃-F₄成立．
（3）漂浮在水面上的物體只有部分浸入水中．
點評：本題目研究阿基米德原理這個實驗，將實驗中的各過程分解、驗證，充分考查學生對基礎知識的掌握程度，應熟練掌握，記住并理解阿基米德原理．