Question

小明和小华利用如图所示的实验器材，探究物体的上浮条件，他们探究活动的过程如下：
①测量蜡块的重力
小明设计的方案：用弹簧测力计测出蜡块的重力．
小华设计的方案：用天平测出蜡块的质量，根据公式求出重力．
你认为谁______ （“小明”或者“小华”）的方案更合理，理由是______．
②测量蜡块受到的浮力．
小明在量筒中放入适量的水，把蜡块放在水中浮在水面时，测出蜡块排开水的体积，用阿基米德原理求出浮力．
你认为上述操作用存在的问题是______．
③通过比较蜡块的重力和受到的浮力，可知物体上浮的条件．
你认为物体上浮的条件是______．

Answer 1

【答案】分析：①知道蜡块的质量，利用重力公式求蜡块重，可以看出其大小小于弹簧测力计的分度值0.2N，这样测量不准确；
②研究的是浸没水中的蜡块上浮的条件，需要测量蜡块的重和蜡块浸没在水中受到的浮力；
③若F_浮＞G，蜡块将上浮；若F_浮＜G，蜡块将下沉．
解答：解：①由图可见蜡块的质量是9g，所以蜡块的重力：
G=mg=9×10^-3kg×10N/kg=0.09N＜0.2N，
即：蜡块的重力小于弹簧测力计的分度值，无法直接精确测量，所以，支持小华的方案；
②把蜡块放在水中浮在水面时，测出蜡块排开水的体积，这样用阿基米德原理求出的浮力不是蜡块浸没在水中受到的浮力．应该利用“助沉法”使蜡块浸没在水中，测出蜡块排开水的体积；
③物体上浮的条件是浮力大于重力
故答案为：①小华；蜡块重力太小，而弹簧测力计精确度不高，直接测量重力误差太大；
②测出的浮力是部分浸没时的浮力，而不是完全浸没时的浮力；
③浮力大于物体的重力．
点评：本实验题考查了量筒的使用、弹簧测力计的使用、称重法测浮力、阿基米德原理、排水法测固体体积（上浮的借用助沉法），考查的是基本实验探究能力，是中考的热点．