Question

14．在探究“浮力的大小等于什么”的实验中，明辉同学的实验操作步骤如图所示，实验过程如下：
（1）探究中，不重复操作，合理的顺序是：丙、乙、甲、丁、戍．
（2）物块浸没在水中时所受到的浮力F_浮=0.4N．
（3）步骤的操作有错误：乙，水面与溢水口不相平，导致本实验测量的F_浮＞G_排．（选填：“＞”、“=”或“＜”）
（4）若溢水杯装满水，则戍图与丙图测力计的读数差应该是0.4N；石块的体积应该是4×10^-5m³．

Answer 1

分析 （1）利用弹簧测力计可以得到固体在水中受到的浮力；利用溢水杯、小桶和弹簧测力计可以得到固体排开的水重．两者比较，可以得到浮力等于什么．
（2）弹簧测力计的分度值每小格为0.2N，根据伸长的格数可以计算出弹簧测力计的示数，根据F_浮=G-F得出浮力的大小，．
（3）要正确测出物体排开水的重力，则应在溢水杯中装满水，然后将物体浸没在水中，并收集排出的水．
（4）浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力．根据F_浮=ρ_水gV_排求出排开水的体积，即为物体的体积．

解答 解：（1）验证阿基米德原理的实验过程是：
丙 用弹簧测力计测出空桶所受的重力；
乙 溢水杯中装适量的水；
甲 测出实心物块所受的重；
丁 把物块浸没在溢水杯中，测出浮力同时收集撑开的水；
戌 测出桶和撑开的水所受的总重力；
（2）弹簧测力计的分度值每小格为0.2N，物体受的浮力F_浮=G-F_拉=2N-1.6N=0.4N；
（3）在步骤乙中，将水倒入溢水杯中，但没有倒满水，这样溢出的水小于实心物块排开的水，导致本实验测量的F_浮＞G_排；
（4）若溢水杯装满水，则戍图与丙图测力计的读数差就是排开的水重，应该等于浸没在水中的实心物块收到的浮力，即G_排=F_浮 =0.4N．
由F_浮=ρ_水gV_排得物体的体积：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.4N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10^-5m³，
故答案为：（1）丙、乙、甲、丁、戍；（2）0.4；（3）乙，水面与溢水口不相平；＞；（4）0.4、4×10^-5．

点评 本题来源于课本，重点是阿基米德原理的探究过程，应熟练掌握，记住并理解阿基米德原理，注意一些细节问题．