Question

（1）如图1所示是探究“浮力大小与哪些因素有关”实验的若干操作，根据此图请你回答下列问题：
分析比较图①②③，说明物体所受浮力的大小与______有关；在图③与图④中保持了______不变，这种研究问题的方法叫做______．
（2）如图2所示，弹簧测力计的量程是0～5N，木块重约7N，滑轮重为1N、铁架台、刻度尺、足够大的量杯、足量的水和细棉线（自重不计），图中每种器材各有一件． 请你利用图中的一些器材，设计一个测量木块所受重力的实验方案：
①写出选用器材的名称：______；
②写出主要测量实验步骤，并用字母表示所测的物理量：
______；
③木块重力的表达式：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）探究影响浮力的因素，应采用控制变量法，根据控制变量法分析清楚图示情景，然后答题．
（2）由题知，木块的重超出了弹簧测力计的测量范围，不能用弹簧测力计直接测量木块的重，必须借助省力机械（动滑轮）完成；因为使用动滑轮可省一半的力，再根据测力计的示数与木块重力以及动滑轮重力的关系，表达出木块的重力．
解答：解：（1）分析比较图①②③，说明物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关；
在图③与图④中保持了物体排开液体的体积不变，这种研究问题的方法叫做控制变量法．
（2）采用动滑轮省力的原理完成此实验；拉力F=（G_木+G_轮）=（G_木+1N）；故G_木=2F-1N．
①选用器材的名称：弹簧测力计、轻质滑轮、铁架台、细棉线、木块；
②实验方案：
a、将木块挂在动滑轮挂钩上，细棉线一端固定在铁架台上，
另一端固定在弹簧测力计上，即在铁架台上用细线和滑轮组成一个动滑轮；
b、保持弹簧测力计在竖直方向静止；
c、读出弹簧测力计的示数为F；
d、计算木块受到的重力：弹簧测力计通过动滑轮拉木块，则2F=G_木+G_滑轮，木块重力为G_木=2F-G_滑轮=2F-1N；
③木块重力的表达式：G_木=2F-1N．
故答案为：（1）物体排开液体的体积；物体排开液体的体积；控制变量法；（2）如上所述．
点评：（1）注意控制变量法的应用是正确解题的关键．
（2）本题考查了动滑轮、弹簧测力计的使用，审好题，看出“木块的重超出了弹簧测力计的测量范围”是本题的关键；当然还可以根据浮力的知识求木块的重力．