Question

4．在“探究物體沉浮的條件”時，小明和小華作了如下猜想：
猜想1：物體所受浮力大于其重力時，物體上�。�
猜想2：物體所受浮力小于其重力時，物體下沉．
他倆找來了以下器材：彈簧測力計、量筒、水、燒杯、小瓶、一堆細(xì)沙．
（1）在驗證猜想是否正確時，他們必須測出的兩個物理量是浮力和重力，然后進(jìn)行比較；
（2）實驗中，小華提醒小明，要在量筒中裝入適量的水，你認(rèn)為“適量”的標(biāo)準(zhǔn)是：①要能浸沒小瓶（因為要使得小瓶下沉）；②浸沒后的水面不能超過量筒的最大刻度．
（3）從實驗器材上看，他倆選用了細(xì)沙，你認(rèn)為選用細(xì)沙的目的是通過添加或減少細(xì)沙，改變小瓶和細(xì)沙的總重，使其能在水中下沉或上浮；
（4）就小瓶在水中上浮而言，請說出一種測量小瓶在水面下上浮至水面漂浮時所受浮力的方法．

Answer 1

分析 “探究物體沉浮的條件”實驗需要測出物體的重力與物體受到的浮力，可以改變裝入小瓶中沙的多少改變小瓶的重力，測出小瓶受到的浮力，然后根據(jù)小瓶的浮沉情況與重力和浮力的關(guān)系分析答題．

解答 解：（1）在“探究物體沉浮的條件”時需要測出：小瓶受到的浮力和重力；
（2）在量筒中裝入適量的水的標(biāo)準(zhǔn)是：①要能浸沒小瓶（因為要使得小瓶下沉）；②浸沒后的水面不能超過量筒的最大刻度．
（3）通過添加或減少細(xì)沙，改變小瓶和細(xì)沙的總重，使其能在水中下沉或上浮，所以選擇用細(xì)沙做實驗．
（4）測量上浮過程的浮力，上浮過程中，小瓶仍然是浸沒的，可以先測量適量水的體積V₁，然后使得該小瓶在水中上浮，測出小瓶和水的總體積V₂，排開水的體積V_排=V₂-V₁，小瓶受到的浮力F_浮=ρ_水g（V₂-V₁）．
故答案為：（1）浮力；重力；
（2）①要能浸沒小瓶（因為要使得小瓶下沉）；②浸沒后的水面不能超過量筒的最大刻度．
（3）通過添加或減少細(xì)沙，改變小瓶和細(xì)沙的總重，使其能在水中下沉或上浮；
（4）先測量適量水的體積V₁，然后使得該小瓶在水中上浮，測出小瓶和水的總體積V₂，排開水的體積V_排=V₂-V₁，小瓶受到的浮力F_浮=ρ_水g（V₂-V₁）．

點評 本題考查了實驗設(shè)計，知道實驗原理是正確解題的前提與關(guān)鍵，實驗設(shè)計題對學(xué)生來說有一定的難度，要加強訓(xùn)練．