Question

13．某组同学利用如图1所示的器材和步骤验证“阿基米德原理”

（1）为了操作简单和减小误差，图1中正确的操作顺序应该是（a）（d）（b）（c）（填序号）．
（2）在测量排开液体重力时，若先测桶和液体的总重力，把液体倒掉之后测空桶重力，这样测得的排开液体的重力会偏小（填“偏大”、“偏小”或者“不变”）
（3）按照正确操作顺序可计算出该物体受到的浮力F_浮=F₁-F₂，排开液体重力G_排=F₃-F₄（用字母表示）
（4）若同学们发现F_浮=G_排（填“＞”、“＜”或者“=”），则可以验证阿基米德原理．
（5）实验中，根据同学们发现的问题，老师对本实验的器材进行了改进，如图2甲所示，调节升降平台，使重物慢慢浸入液体中，如图2乙所示，通过比较两个弹簧测力计两次示数之差，即可验证阿基米德原理，这次改进虽然简化了操作，减小了误差，但是同学们仍然提出了一些问题：
a、实验中小新同学发现，若最开始没有将水装满至与溢水杯的溢水口向平，则测得排开液体重力会
偏小（填“偏大”、“偏小”或者“不变”）
b、如果图2甲中小桶里最开始有少许液体没有擦干，测得排开液体的重力会不变（填“偏大”、“偏小”或者“不变”）

Answer 1

分析 （1）通过图a的弹簧测力计可读出物体的重力；通过b与a弹簧测力计的示数差可求出石块所受浮力的大小；图c中弹簧测力计的示数等于小桶的重加排出的水重；用小桶接水前，应先测出其重力；
（2）由于桶内壁上会粘有少量液体致使测量结果出现偏差；
（3）物体受到的浮力F_浮=G-F_拉；排开液体重力G_排=G_总-G_桶；
（4）阿基米德原理：浸在液体（或气体）里的物体受到向上的浮力作用，浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力；
（5）若最开始没有将水装满至与溢水杯的溢水口相平，则物体刚开始排开的水不会向外溢出，致使测得排开水的重力会偏小；
如果图2甲中小桶里最开始有少许液体没有擦干，而排开液体的重力等于前后示数之差，大小不变．

解答 解：（1）要先测物体的重力和空桶的重力，然后再把物体没入水中，测出物体受到的浮力，最后再测出桶和溢出水的重力，故正确的操作顺序为（a）（d）（b）（c）；
（2）若先测桶和液体的总重力，把液体倒掉之后测空桶重力，会使空桶重力变大，这样测得的排开液体的重力会偏小；
（3）该物体受到的浮力F_浮=G-F_拉=F₁-F₂；
排开液体重力G_排=G_总-G_桶=F₃-F₄；
（4）阿基米德原理的内容是：浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力，即，F_浮=G_排；
（5）a、若最开始没有将水装满至与溢水杯的溢水口相平，则物体刚开始排开的水不会向外溢出，致使测得排开水的重力会偏小；
b、如果图2甲中小桶里最开始有少许液体没有擦干，用图乙中F₄-F₂即为排开液体的重力．未擦干的液体既存在于F₂中，也存在于F₄中，所以不影响实验结果，大小不变．
故答案为：（1）（a）（d）（b）（c）；（2）偏小；（3）F₁-F₂；F₃-F₄；（4）=；（5）偏小；不变．

点评 在这一实验中，主要探究了浮力的大小与物体排开液体的关系，浮力的大小是通过称重的方法得出的，这一点是本实验的基础．实验中出现误差是不可避免的，但我们却可以通过改进实验仪器、操作步骤等尽量减小误差．