Question

【題目】在學(xué)習(xí)阿基米德原理之后，甲、乙兩位同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行驗(yàn)證。

（1）下面是他們填寫的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，請(qǐng)幫他們填寫完整。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)研究浸沒(méi)在液體中的物體受到的浮力與它排開(kāi)液體所受重力的關(guān)系。

實(shí)驗(yàn)器材：量筒、水、金屬塊、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線。

實(shí)驗(yàn)步驟：

①在彈簧測(cè)力計(jì)下用細(xì)線懸掛一塊金屬塊，靜止后記下測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1，則G金=______。

②在量筒中倒入適量的水，按圖示記下水面的示數(shù)V1。

③將金屬塊完全浸沒(méi)在量筒的水中，記下此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2，

則F浮=_____。

……

（2）若阿基米德原理成立，則F浮與（V2－V1）應(yīng)滿足的關(guān)系式為________。（水的密度用ρ水表示）

（3）甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)后，乙同學(xué)用小木塊替換金屬塊懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F3，將小木塊緩慢進(jìn)入水中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變?yōu)榱悖�此時(shí)木塊受到的浮力F′浮=_____。

Answer 1

【答案】F1 F1-F2 F浮 =ρ水 g（V2 -V1） F3

【解析】

(1)[1]在彈簧測(cè)力計(jì)下端用細(xì)線懸掛一塊金屬塊，由于靜止時(shí)，所以，拉力與重力是一對(duì)平衡力，故

G金=F1；

[2]由稱重法知道，物體受到的浮力等于物體的重力減掉浸沒(méi)水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，即

F浮 =F1-F2；

(2)[3]根據(jù)題意知道，量筒中水面兩次示數(shù)差（V2 -V1 ）表示金屬塊排開(kāi)水的體積；由和G=mg知道，金屬塊排開(kāi)水所受重力的表達(dá)式是：

G排=m排g=ρ水gV排=ρ水g（V2 -V1）。

又因?yàn)?/span>F浮 =G排 ，所以，

F浮 =ρ水 g（V2 -V1）。

(3)[4]當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為零時(shí)，木塊漂浮在水面上，浮力等于重力，即

F′浮 =G木 =F3