Question

12．在“探究浮力大小与排开液体所受重力的关系”实验中，小明利用弹簧测力计、石块、水、大烧杯和小桶等器材进行如图所示的四次测量，测量时，弹簧测力计的示数分别为F₁、F₂、F₃、F₄．
（1）为了探究浮力的大小是否等于排开液体所受到的重力，需要计算出浮力和石块排开液体所受重力的大小．其中石块受到的浮力的表达式F_浮=F₂-F₃；石块排开水的策略的表达式G_排=F₄-F₁．比较F_浮和G_排的大小就可以得到实验结论．
（2）实验结束后，同学们对如图中的实验操作有如下几方面的讨论，请你结合浮力大小与排开液体所受重力的关系，完成下面的填空．（选填“＞”、“＜”或“=”）
A、如果把步骤甲（测空小桶的重力）放到步骤丁（测小桶和溢出水的总重力）之后，测空小桶的策略时，桶壁、桶底挂水珠，则测得的F_浮与测得的G_排关系：F_浮＞G_排．
B、如果只将石块的一部分浸入水中，测得的浮力F排与小石块排开水的重力的大小关系：F_浮=G_排．
C、如果石块碰到容器底且对底部产生压力时，测得的浮力F_浮与小石块排开水的重力G_排的大小关系：F_浮＜G_排．
D、实验前，没排重物时，弹簧测力计的指针就指在0.2N的位置，如果没有调零就进行了四次测量（均未超过量程），测得的浮力F_浮与小石块排开水的重力G_排的大小关系：F_浮=G_排．
E、如果探究漂浮在水面上的木块受到的受力大小F_浮与它排开水所受重力G_排的关系，那么可得到的结论是F_浮=G_排．
F、丙图中，放入石块前，如果溢水杯中水面没有到达与溢水杯口相平，那么，没得的浮力F_浮与溢出水的重力G_排的大小关系：F_浮＞G_排．

Answer 1

分析 （1）物体没有浸入液体中时弹簧测力计的示数等于物体的重力；物体重力与物体完全浸入液体后弹簧测力计示数之差是物体在液体中受到的浮力；液体与桶的总重力与桶的重力之差是物体排开液体的重力；分析实验现象得出实验结论；
（2）浮力大小与排开液体所受重力大小根据里的分析进行解答．

解答 解：（1）由图可知，由称重法及阿基米德原理，F_浮=G-F_示=F₂-F₃；G_排=F₄-F₁；
（2）A、由于桶壁、桶底挂水珠，G_排减小，故F_浮＞G_排；
B、由阿基米德原理可知，只将石块的一部分浸入水中，测得的浮力F排与小石块排开水的重力的大小关系：F_浮=G_排；
C、如果石块碰到容器底且对底部产生压力时，由力的作用是相互的，有压力及有支持力，故测得的浮力F_浮与小石块排开水的重力G_排的大小关系：F_浮＜G_排；
D、实验前，没排重物时，弹簧测力计的指针就指在0.2N的位置，如果没有调零就进行了四次测量（均未超过量程），所以前后的示数差不变，故测得的浮力F_浮与小石块排开水的重力G_排的大小关系相等；
E、由阿基米德原理可知，物体受到的受力大小F_浮与它排开水所受重力G_排的关系与物体是否漂浮无关；
F、由于放入石块前，如果溢水杯中水面没有到达与溢水杯口相平，G_排减小，故F_浮＞G_排；
故答案为：
（1）F₂-F₃，F₄-F₁；（2）A、＞；B、=；C、＜；D、=；E、=；F、＞．

点评 本题主要考查探究浮力大小与排开液体所受重力的关系的实验，由称重法具体考查阿基米德原理，是一道实验操作题．