Question

1．小颖和小明同学在探究“浮力的大小等于什么”时，进行两组实验如图：

小颖的实验方案：如图1用弹簧测力计、密度大于水的塑料块、烧杯、小桶等器材进行实验，a、b、c、d 是四个步骤的示意图，此实验操作的正确顺序是adbc，设四个图中弹簧秤的读数分别是F₁、F₂、F₃、F₄．则可求出塑料块受到的浮力为F₁-F₂；被排开液体受到的重力为F₃-F₄；如果关系式F₃-F₄=F₁-F₂成立，就可验证著名的阿基米德原理．
小明的实验方案：小明是验证漂浮在水面上的木块受到的浮力大小是否符合阿基米德原理．他测量木块所受浮力的过程如图2所示，那么图中提供的信息，可知图c中木块所受浮力大小为1.2N．

Answer 1

分析 （1）实验中要先测塑料块的重力和空桶的重力，然后再把塑料块没入水中，测出塑料块受到的拉力，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；根据阿基米德原理可知，如果物体排开液体的重力和受到的浮力相等；
（2）木块的特点是漂浮在水面上，因此其所受浮力与自身重力相等．

解答 解：
（1）正确的顺序是测出塑料块重力→空桶重力→塑料块浸入水中，读出弹簧测力计示数→测出小桶和排开水的总重力，即a、d、b、c（或d、a、b、c）；
根据F_浮=G-F可知，塑料块受到的浮力等于塑料块的重力F₁减掉塑料块在水中弹簧测力计的示数F₂，浮力的表达式为F_浮=F₁-F₂；
c弹簧测力计的示数F₃（即桶和排开水的重力之和）减掉d中弹簧测力计的示数F₄（即空桶的重力）等于被排开液体的重力；故G_排=F₃-F₄；
如果关系式F₃-F₄=F₁-F₂成立，就可以得到著名的阿基米德原理；
（2）因为木块漂浮，所以浮力等于重力，即弹簧测力计的示数1.2N．
故答案为：（1）a d b c； F₁-F₂；F₃-F₄；F₃-F₄=F₁-F₂；（2）1.2．

点评 此题是探究阿基米德原理实验，考查了浮沉条件的应用，漂浮物体的浮力等于其重力，所以测出物体的重力并测出物体漂浮时排开液体的重力，便可得出浮力与G_排的关系．