Question

11．如图所示是小明同学验证阿基米德原理的一个实验过程图，已知弹簧测力计每小格1N，请根据小明的实验过程回答下列问题：
（1）图中A、C（填写字母符号）两个步骤是为了测量浮力的大小，由图可知物体所受浮力为1N．
（2）小明在实验操作中遗漏的一个步骤是：测量空桶的重力．
（3）指出小明在实验操作中的一处错误：没有将溢水杯中的水倒满；由于这个错误操作，导致实验中测得的浮力F与溢出水的重力G的大小关系：F大于G（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
（4）改正实验中的错漏之处后，小明顺利完成实验，他对实验过程进行了如下分析，其中错误的是丙（选填“甲”、“乙”或“丙”）．
甲、在步骤C的操作中，如果只将石块的一部分浸入水中，也能得到正确的结论
乙、在步骤C的操作中，如果石块碰到容器底且对底部产生压力时，对实验结果有影响
丙、实验前，没挂重物时弹簧测力计已经有示数，如果没有调零就进行了四次测量（均未超过量程），对实验结果有影响
（5）实验后，小明又利用上面实验中的器材和木块，正确地探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理．实验过程中有一个步骤与上图不同，这个步骤是C（填写字母符号）．

Answer 1

分析 （1）物体受到的浮力等于重力减去弹簧测力计的拉力；要验证阿基米德原理就要测出物体的浮力，可根据F_浮=G-F_示得出，然后测出排开液体的重力，两者进行比较即可验证；
（2）为了减小误差，实验中要先测物体和空桶的重力，然后再将物体浸没在水中，测出拉力，最后测出排出的水和空桶的总重力；
（3）用溢水法收集物体排开的水，将溢水杯装满水，然后将物体浸入水中，这样才能保证物体排开的水全部溢出；
（4）根据阿基米德原理，物体受到浮力大小等于排开液体的重力，排开液体的体积越大，受到浮力越大；根据实验测量原理进行分析；
（5）根据漂浮在液面上的物体受到浮力与重力相等进行分析．

解答 解：
（2）图A测出了物体的重力，图B测量的是物体浸在水中弹簧测力计的拉力，物体受到的浮力等于重力减去弹簧测力计的拉力，所以图中AB两个步骤是为了测量浮力的大小；已知弹簧测力计每小格1N，所以物体受到的浮力为：F_浮=F_A-F_C=4N-3N=1N；
（2）为了避免实验错误，在小桶接水前，应先测出测量空桶的重力，小明在实验操作中遗漏了这一个步骤；
（3）观察图示可知，溢水杯内的水没有盛满，也就是说溢水中溢出的水的重力G一定小于石块排开水的重力，根据阿基米德原理可知，物体所受浮力等于其排开水的重力，所以，F＞G．
（4）在步骤C的操作中，将石块的一部分浸入水中，排开水的体积减小，受到的浮力也会减小，同样可以探究浮力大小与排开液体所受重力的关系，故甲正确；
如果石块碰到容器底且对底部产生压力时，弹簧测力计的示数会减小，测量出浮力值会增大，对实验结果造成影响，故乙正确；
实验前测力计未调零，四次的测量结果均未超过量程，测量值都会增大，在计算时，F_浮=F₁-F₂，G_排=F₃-F₄，所以如果F₁-F₂=F₃-F₄，同样可以探究浮力大小与排开液体所受重力的关系，不会对实验造成影响，故丙错误．
（5）木块在水中漂浮，浮力等于重力，所以不用弹簧测力计拉着木块，使其漂浮在水面上即可，故实验过程中与上图不同的步骤是C．
故答案为：（1）A、C；1；（2）测量空桶的重力；（3）没有将溢水杯中的水倒满；大于；（4）丙；（5）C．

点评 本题是探究阿基米德原理的实验，首先要掌握阿基米德原理的内容，并掌握整个实验过程及应注意的事项，难度不大，但很重点．