Question

14．在探究“浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力”的关系时，小洋所在小组进行了如图所示的实验．
（1）物块浸没在水中时所受到的浮力F_浮=0.4N．
（2）溢水杯的水没装满，导致本实验测量的F_浮＞G_排．（选填：“＞”或“＜”）
（3）若溢水杯装满水，则戊图与甲图测力计的读数差应该是0.4N．
（4）在第一次实验中（丙图中溢水杯装满水），在丁步骤时，因为石块放快了，导致溢出的水并没有全部流入空桶中，小洋小组决定重做实验，他先将桶中水倒掉，再将石块用抹布擦干，然后重复下列甲、乙、丙、丁、戊五步骤，并记录数据．突然，小丽说我们的实验有问题，桶中水倒掉时未用抹布擦干，会导致测量结果F_浮＜G_排，你认为她的分析错误（填正确或错误）．
（5）若上述（4）步骤中，空桶仍然没擦，但小组直接用了第一次所测空桶和实心物块的重力，直接完成丙、丁、戊，则所测F_浮＜G_排．

Answer 1

分析 （1）由图乙可知物体的重力，由图丁可知物体浸没水中时弹簧测力计的示数，利用称重法求出物块浸没在水中时所受到的浮力；
（2）溢水杯的水没装满，会导致有一部分水没有排出溢水杯；
（3）根据阿基米德原理戊图与甲图测力计的读数差；
（4）排开水的重力等于水和小桶的总重力，减去小桶的重力，小桶中原来沾有少量水，相当于自身重力增加，不影响最后所计算的二者之差；
（5）若减去的是不沾水的小桶的重力，则相当于所减重力小了，则所求的排开水的重力变大了．

解答 解：（1）由图可知，物块浸没在水中时所受到的浮力等于乙、丁两图的示数之差，即F_浮=2.0N-1.6N=0.4N；
（2）实验中，若溢水杯的水没装满，导致排出来的水变少，则本实验测量的F_浮＞G_排．
（3）若溢水杯装满水，则戊图与甲图测力计的读数差应该与物体实际所受浮力大小相等，即等于0.4N．
（4）将桶中水倒掉，再将石块用抹布擦干，然后重复甲、乙、丙、丁、戊五步骤，并记录数据．这一过程中，甲步骤测的是湿的小桶的重力，而后面也是用这只小桶接水，最后求出二者之差，因此，虽然小桶的重力相当于增加了，但最终的测量结果并不受影响，因此小丽同学的分析是错误的．
（5）若上述（4）步骤中，空桶仍然没擦，但小组直接用了第一次所测空桶和实心物块的重力，直接完成丙、丁、戊，则在求排开水的重力时，相当于所减小桶的重力小了，则所求的排开水的重力变大了．最终结果为F_浮＜G_排．
故答案为：（1）0.4；（2）＞；（3）0.4；（4）错误；（5）＜．

点评 解答本题的关键是要明确阿基米德原理探究实验中各步骤的正确顺序，尤其是一些实验细节的处理对实验误差的影响，要求我们必须细心作答．