Question

19．小明同学利用石块做实验探究影响浮力大小的因素时，他设计了如图所示A、B、C、D、E五个实验步骤

（1）为减少误差，操作的合理顺序应该是BEACD（按顺序填写序号）．
（2）其中步骤C的目的是：测出被测物体石块在水中时所受的拉力．
（3）比较AC两图可知石头受到的浮力．
（4）通过本次实验可得结论：浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开液体所受的重力．
（5）本实验如果用木块来做，应该怎么操作：步骤C中，使木块漂浮在水面上
（6）通过实验数据可求出石块的密度是4×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）实验中要先测石块的重力和空桶的重力，然后再把石块没入水中，测出石块受到的拉力，根据称重法求出浮力；最后再测出桶和溢出水的重力得出排开水的重力；比较物体排开液体的重力和受到的浮力大小关系；
（2）由图可知C步骤的目的；
（3）利用称重法可求出石块的浮力；
（4）根据阿基米德原理可写出结论；
（5）如果用木块做实验，不需要用弹簧测力计吊着木块，可直接将木块放在水面；
（6）利用称重法求出石块浸没在水中时受到的浮力，根据阿基米德原理求出石块的体积，然后根据G=mg和密度公式求出石块的密度．

解答 解：
（1）正确的顺序是测出石块重力→空桶重力→石块浸入水中，读出弹簧测力计示数→测出小桶和排开水的总重力，即A、E、B、C、D（或E、A、B、C、D或B、E、A、C、D）；
（2）由图可知C步骤的目的是测出被测石块浸没在水中时所受的拉力；
（3）利用称重法可知：F_浮=G-F，所以比较AC两图可知石块受到的浮力；
（4）F_浮=F_A-F_C，G_排=F_D-F_E，比较可得结论是：浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开液体所受的重力；
（5）木块能漂浮在水面上，受到的浮力等于它的重力，测量漂浮的物体受到的浮力时，不需要用弹簧测力计提着物体，即步骤C中，使木块漂浮在水面上；
（6）由图A知，G=4N，
由图AC石块浸没在水中时受到的浮力：F_浮=G-F_C=4N-3N-1N，
根据阿基米德原理F_浮=ρgV_排可得，V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$，
所以石块密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{G}{Vg}$=$\frac{G}{\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}g}$=$\frac{G}{{F}_{浮}}$•ρ_水=$\frac{4N}{1N}$•ρ_水=4×10³kg/m³．
故答案为：
（1）BEACD；（2）被测物体石块在水中时所受的拉力；（3）AC；（4）浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开液体所受的重力；（5）步骤C中，使木块漂浮在水面上；（6）4×10³．

点评 本题考查了探究浮力大小的实验和阿基米德原理的验证实验以及密度的计算，关键是控制变量法的应用和称重法求浮力的计算，有一定难度．