Question

3．小芳同学在探究“浮力的大小等于什么”时，用弹簧测力计、小石块、烧杯、小桶等进行实验操作，右图所示a、b、c、d 是四个步骤示意图．设四个图中弹簧测力计的读数分别是F₁、F₂、F₃、F₄，

（1）由四个图中a、c 两个图的弹簧测力计的读数可以求出小石块受到的浮力；被排开液体的重力为F₄-F₂
（2）如果关系式F₄-F₂=F₁-F₃成立，就可以得到著名的阿基米德原理．
（3）若在c步骤中，小石块未能完全浸没到液面下，其它测量均正确，是否也能得到（2）中所填写的关系式？能（选填“能”或“不能”）．

Answer 1

分析 （1）根据称重法得出物体的浮力；
排开水的重力等于排开的水和小桶的重力之和减掉空桶的重力；
（2）根据称重法可知，要想测出小石块受到的浮力，应测出小石块的重力和小石块在水中弹簧测力计的示数；
要验证阿基米德原理是否成立，应比较排开水的重力和物体所受浮力的大小．

解答 解：（1）由图a可得物体的重力，由图c可得物体在液体中时受到的拉力，从而可根据F_浮=G-F得出小石块受到的浮力；
d弹簧测力计的示数F₄（即桶和排开水的重力之和）减掉b中弹簧测力计的示数F₂（即空桶的重力）等于被排开液体的重力；故F₄-F₂；
（2）根据称重法，小石块受到的浮力F_浮=F₁-F₃，根据阿基米德原理，F_浮=G_排，如果关系式F₄-F₂=F₁-F₃成立，就可以得到著名的阿基米德原理．
（3）石块未能完全浸没到液面下，其它测量均正确，则F_浮与G_排的大小相等，所以F₁-F₃=F₄-F₂的关系式仍然成立，即能得到③中所填写的关系式．
故答案为：（1）a、c；F₄-F₂；（2）F₄-F₂=F₁-F₃；（3）能．

点评 本题考查了阿基米德原理的实验，将实验中的各过程分解、验证，充分考查学生对基础知识的掌握程度．