Question

11．如图所示是“探究浮力大小”的实验过程示意图，图中物体是某种金属，F_A、F_B、F_C、F_D、F_E为对应步骤弹簧测力计的示数．

（1）合理的实验步骤顺序应该是CABDE．
（2）根据图中数据，物体所受浮力为F_A-F_D，步骤C、E是为了测出物体排开水的重力．
（3）用图中所测数据（字母）表示出这种金属的密度：_{$\frac{{F}_{A}}{{F}_{A}-{F}_{D}}$ρ水}．

Answer 1

分析 （1）要先测物体的重力和空桶的重力，然后再把物体没入水中，测出物体受到的拉力，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）物体受到的浮力等于物体排开液体的重力；根据CE的不同点分析；
（3）根据物体重力可以求出物体质量，根据阿基米德原理可以求出物体的体积，根据密度公式求出物体的密度．

解答 解：（1）为了操作方便和减小实验误差，合理的实验顺序是：
C、测出空桶所受的重力；
A、测出物体所受的重力；
BD、把物体浸没在装满水的溢水杯中，测出物体所受的浮力，收集物体排开的水；
E、测出桶和排开的水所受的重力．
故合理的实验顺序是CABDE；
（2）物体受到的浮力等于物体排开液体的重力，即：F_浮=F_A-F_D；由CE可知，测力计测量的是物体排开的水的重力；
（3）由阿基米德原理可知，物体的体积为：V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$；物体的重力为：G=F_A，物体的质量为：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{{F}_{A}}{g}$；
物体的密度为：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{{F}_{A}}{g}}{\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{{F}_{A}}{{F}_{A}-{F}_{D}}$ρ_水．
故答案为：（1）CABDE；（2）F_A-F_D；物体排开水的重力．（3）$\frac{{F}_{A}}{{F}_{A}-{F}_{D}}$ρ_水．

点评 本题考查了探究影响浮力大小的因素，应用控制变量法是正确解题的关键，根据控制变量法分析图示实验情景即可正确解题．