Question

利用如图的器材（水任意取），探究“物体漂浮在液面时，所受浮力与自身重力的大小关系”，即物体漂浮的条件．

（1）使用测量仪器前，应观察它的量程和分度值．如图所示弹簧测力计的分度值是 ______N，量筒的分度
值是 ______mL．
（2）现围绕主要实验步骤，回答有关问题：
①向量筒中注入适量的水．
②在质量约为几克的小塑料瓶中放入适量的螺丝钉，使它能浮在水面上．
问题：小塑料瓶本身就能浮在水面，而实验时为什么还要放
入适量的螺丝钉呢？请说明“放入适量螺丝钉”的好处：______．
③测出放有螺丝钉的小塑料瓶的重力G．
④读出量筒中水的体积V₁；将小塑料瓶放到量筒中，稳定时读出水面对应的刻度V₂；则小塑料瓶所受浮力的表达式是：______．
⑤比较小塑料瓶所受 ______的大小关系，可以初步得出结论．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据弹簧测力计及量筒的最大测量范围和每一小格表示多少即可得出它们的最小分度；
（2）因塑料瓶质量较轻，故用弹簧秤测量时误差较大，故应增大塑料瓶的质量，同时增大浸入水中的体积；由体积的变化可求得塑料瓶的体积，由浮力公式可求得浮力的表达式；由物体的浮沉条件可知需比较的物体量．
解答：解：（1）弹簧秤的量程为5N，每一小格为0.2N，故弹簧秤的分度为0.2N；量筒的量程为100L，每一小格为2mL，故量筒的分度为2mL．
（2）②因塑料瓶质量较小，故弹簧秤的示数及浸入水中部分均较小，故为了增大弹簧秤的示数可以放入螺丝钉使塑料瓶重些，能用弹簧测力计较准确地测出它的重力；同时使塑料瓶有较大体积浸在水中，减小实验误差（只要答对一点即可正确）
④量筒内的水变化了V₂-V₁，说明塑料瓶浸入水中的体积为V₂-V₁，由浮力公式可得：F_浮=ρ_水（V₂-V₁）g
⑤要得出物体漂浮的条件，应比较浮力与重力．
故答案为：（1）0.2，2；
（2）②可以使塑料瓶重些，能用弹簧测力计较准确地测出它的重力；使塑料瓶有较大体积浸在水中，减小实验误差；
④F_浮=ρ_水（V₂-V₁）g；⑤浮力与重力．
点评：本题难度较大，应认真审题结合所学过的实验知识进行解答；注意如何减小实验误差．