Question

（2013?江都市二模）小明和小華利用如下器材探究物體的浮沉條件：

（1）探究石塊下沉的條件
①測(cè)量石塊的重力
用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出石塊的重力
②測(cè)量石塊受到的浮力
方法一：小明利用量筒測(cè)出石塊浸沒(méi)水中排開(kāi)水的體積，他可用公式

F_浮=ρ_水gV

求得浮力；
方法二：小華采用另一方法也測(cè)出了石塊受到的浮力，其方法是

將石塊浸沒(méi)在水中時(shí)讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F_示，利用F_浮=G-F_示計(jì)算石塊受到的浮力大小

；
③通過(guò)比較石塊的重力和石塊受到的浮力，可知物體下沉的條件．
（2）探究蠟塊上浮的條件
①測(cè)量蠟塊的重力
小明的方案：用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出蠟塊的重力．
小華的方案：用天平測(cè)出蠟塊的質(zhì)量，求出重力．
你支持

小華

的方案，理由是

蠟塊的重力小于彈簧測(cè)力計(jì)的分度值，無(wú)法直接精確測(cè)量

．
②測(cè)量蠟塊受到的浮力
小明在量筒中放入適量的水，把蠟塊放入水中，待靜止時(shí)測(cè)出蠟塊排開(kāi)水的體積，求得浮力．  你認(rèn)為上述操作中存在的問(wèn)題是

這樣用阿基米德原理求出的浮力不是蠟塊浸沒(méi)在水中受到的浮力

，正確的方法是

利用“助沉法”使蠟塊浸沒(méi)在水中，測(cè)出蠟塊排開(kāi)水的體積

．

Answer 1

分析：（1）①已知石塊浸沒(méi)在水中排開(kāi)水的體積和水的密度，利用阿基米德原理得到石塊受到的浮力；
②物體浸沒(méi)在液體中，受到的浮力等于重力與拉力之差；
（2）①知道蠟塊的質(zhì)量，利用重力公式求蠟塊重，可以看出其大小小于彈簧測(cè)力計(jì)的分度值0.2N，這樣測(cè)量不準(zhǔn)確；
②研究的是浸沒(méi)水中的蠟塊上浮的條件，需要測(cè)量蠟塊的重和蠟塊浸沒(méi)在水中受到的浮力，若F_浮＞G，蠟塊將上��；要利用阿基米德原理計(jì)算蠟塊浸沒(méi)在水中受到的浮力，需要知道浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)水的體積，據(jù)此判斷存在的問(wèn)題及糾正的方法．

解答：解：
（1）①小明利用量筒測(cè)出石塊浸沒(méi)水中排開(kāi)水的體積，他可用公式F_浮=ρ_水gV得到浮力；
②利用稱(chēng)重法測(cè)量石塊受到的浮力：將石塊浸沒(méi)在水中時(shí)讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F_示，利用F_浮=G-F_示計(jì)算石塊受到的浮力大小．
（2）①蠟塊的重力：
G=mg=9×10^-3kg×10/N/kg=0.09N＜0.2N，
即：蠟塊的重力小于彈簧測(cè)力計(jì)的分度值，無(wú)法直接精確測(cè)量，
所以，支持小華的方案；
②把蠟塊放在水中浮在水面時(shí)，測(cè)出蠟塊排開(kāi)水的體積，這樣用阿基米德原理求出的浮力不是蠟塊浸沒(méi)在水中受到的浮力．應(yīng)該利用“助沉法”使蠟塊浸沒(méi)在水中，測(cè)出蠟塊排開(kāi)水的體積．
故答案為：
（1）②F_浮=ρ_水gV；將石塊浸沒(méi)在水中時(shí)讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F_示，利用F_浮=G-F_示計(jì)算石塊受到的浮力大��；
（2）①小華；蠟塊的重力小于彈簧測(cè)力計(jì)的分度值，無(wú)法直接精確測(cè)量；②這樣用阿基米德原理求出的浮力不是蠟塊浸沒(méi)在水中受到的浮力；利用“助沉法”使蠟塊浸沒(méi)在水中，測(cè)出蠟塊排開(kāi)水的體積．

點(diǎn)評(píng)：本實(shí)驗(yàn)題考查了量筒的使用、彈簧測(cè)力計(jì)的使用、稱(chēng)重法測(cè)浮力、阿基米德原理、排水法測(cè)固體體積（上浮的借用助沉法），知識(shí)點(diǎn)多，考查的是基本實(shí)驗(yàn)探究能力，有難度．