Question

【題目】在“探究浮力的大小與哪些因素有關”的實驗中，選擇溢水杯、水、彈簧測力計、石塊、小桶、細線等器材進行實驗，具體操作步驟如下：

A．測出物塊所受重力G

B．測出空桶所受重力G1

C．將水倒入溢水杯中

D．把掛在測力計下的物塊浸沒在水中，用小桶接著溢出的水，讀出測力計示數F

E．測出小桶和被排開水的總重G2

F．記錄分析數據，歸納總結實驗結論，整理器材

（1）分析評估上述實驗，指出操作步驟中的一處錯誤：

錯誤：_________________________________________________

改正：_________________________________________________

（2）下面是利用改正后的測量數據驗證阿基米德原理的過程，請將分析過程補充完整。（測量數據仍用上圖中物理量符號表示）

①石塊所受的浮力：F浮=_______________；

②___________________________________；

③比較F浮和G排的大小關系，如果關系式_______________成立，即可驗證阿基米德原理。

（3）若用能漂浮在水面的木塊代替石塊做此實驗，與上述操作不同的一個步驟是______（填字母）。如果關系式_______________成立，亦可驗證阿基米德原理。

（4）進一步分析發現，物體所受的浮力只跟___________和_______________有關。

Answer 1

【答案】 步驟中溢水杯中的水沒倒滿； 向溢水杯內加水，使水剛好齊杯口 G-F 石塊排開水的重力G排=G2-G1 G-F=G2-G1 D G=G2-G1 液體密度 物體排開液體的體積

【解析】驗證阿基米德原理時，物體放入溢水杯的水中前，溢水杯應該是滿水的，否則小桶內所盛的水將小于物體排開水的體積；故錯誤是C步驟，應向溢水杯中加水使水剛好齊杯口；根據稱重法，浮力等于鐵塊重力G減去鐵塊浸沒在水中時彈簧測力計的示數F，即：F浮=G﹣F；排開水的重力G排等于桶與水的總重力G2減去空桶的重力G1，即：G排=G2﹣G1；比較F浮與G排的大小關系，如果關系式：G﹣F=G2﹣G1成立，即可驗證阿基米德原理．根據漂浮的特點，浮力等于重力，不用稱重法測浮力，故若用能漂浮在水面的木塊代替石塊做此實驗，與上述操作不同的一個步驟是D，如果關系式 G=G2﹣G1成立，亦可驗證阿基米德原理．進一步分析發現，物體所受的浮力只跟液體密度和物體排開液體的體積有關．