Question

13．小雨同學(xué)仔細(xì)研究教材上“探究浮力的大小等于什么？”的實(shí)驗(yàn)，教材上的實(shí)驗(yàn)操作過程如圖所示．
小雨發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程和表述存在一些問題：
（1）在如圖中所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟中，按不重復(fù)操作的前提下，請(qǐng)你排出最科學(xué)合理的順序是丙乙甲�。�
（2）圖丙和丁實(shí)驗(yàn)操作中，是為了測(cè)量排出水的重力，圖甲中，使物塊在水面下勻速下沉但未觸底的過程中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將不變（選填“變大”、“不變”或“變小“）．
（3）通過上面的實(shí)驗(yàn)，我們得出結(jié)論浸在液體中的物體所受浮力的大小等于被物體排開的液體所受的重力．
（4）上面利用液體探究出來的浮力規(guī)律較阿基米德原理，該原理適用（選填“適用”或“不適用”）于氣體中．
（5）聰明的小雨認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)還可以求得該物體的密度，請(qǐng)你計(jì)算物體的密度為5×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）利用彈簧測(cè)力計(jì)可以得到固體在水中受到的浮力；利用溢水杯、小桶和彈簧測(cè)力計(jì)可以得到固體排開的水重．兩者比較，可以得到浮力等于什么．
（2）圖丙和丁實(shí)驗(yàn)操作中，是為了測(cè)量排出水的重力大小；彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于重力減去浮力，由物體所受浮力大小與排開液體的體積有關(guān)，和物體在水中的深度無關(guān)；
（3）比較物體受到的浮力和排開水所受重力的關(guān)系得出結(jié)論；
（4）阿基米德原理同樣適用于浸在氣體中的物體，求物體受到氣體的浮力；
（5）根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排求出排開水的體積，即為物體的體積，再根據(jù)G=mg=ρgV求出物體的密度．

解答 解：（1）驗(yàn)證阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)過程是：
A、用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小桶的重力；
B、用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出固體的重力；
C、在溢水杯中盛滿水，將固體慢慢浸入水中，記下拉力；同時(shí)使溢出的水流入小桶；
D、用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小桶和溢出的水的總重力，求出排出的水重力．
所以實(shí)驗(yàn)順序?yàn)椋罕�乙甲�。?br />（2）圖丙和丁實(shí)驗(yàn)操作中，是為了測(cè)量排出水的重力；
圖甲中，使物塊在水面下勻速下沉但未觸底的過程中，排開水的體積不變，即所受的浮力不變，所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將不變；
（3）物體受的浮力=G-F_拉=2.5N-2N=0.5N，排出水的重力=G_總-G_桶=1.5N-1N=0.5N，結(jié)論：浸在液體中的物體所受浮力的大小等于被物體排開的液體所受的重力；
（4）阿基米德原理同樣適用于浸在氣體中的物體；
（5）由F_浮=ρ_水gV_排得物體的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.5N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10^-5m³，
由G=mg=ρgV得物體的密度：
ρ=$\frac{G}{gV}$=$\frac{2.5N}{10N/kg×5×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=5×10³kg/m³．
故答案為：（1）丙乙甲��；（2）排出水的重力；不變；（3）浸在液體中的物體所受浮力的大小等于被物體排開的液體所受的重力；（4）適用；（5）5×10³．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了浮力測(cè)量實(shí)驗(yàn)步驟和浮力、重力、密度的計(jì)算等，認(rèn)真審題、理解題意，知道實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟與所測(cè)量的量即可正確解題．