Question

7．小芳在探究“浮力的大小等于什么？”的實驗中，做了如下測量：
（1）寫出以上探究中，不重復操作的合理順序（只填代號）DACB；
（2）通過探究，得出的結論是F_浮=G_排．由此還可算出塑料塊的密度．請選用F_l、F₂、F₃、F₄、ρ_水表達它的密度：ρ_塑=$\frac{{m}_{塑}}{{V}_{塑}}$=$\frac{{F}_{1}}{{F}_{1}-{F}_{3}}•{ρ}_{水}$．
（3）小芳要探究浮力的大小與物體浸沒在水中的深度是否有關，可以在圖C中進行操作，改變塑料塊浸沒水中的深度，觀察彈簧測力計的示數(shù)是否改變，從而得出結論．

Answer 1

分析 （1）探究“浮力的大小等于什么？”的實驗中，測量的先后順序是先測空桶重力，再測塑料塊在空氣中的重力，接著測塑料塊浸沒水中時的重力，最后測空桶和排開水的總重力；
（2）物體在水中的浮力等于在空氣中的重力減去物體在水中的重力，根據(jù)F_浮=G_排，求出排開水的體積，物體浸沒在水中，排開水的體積等于物體的體積，再根據(jù)密度的計算公式求出塑料塊的密度．
（3）小芳要探究浮力的大小與物體浸沒在水中的深度是否有關，可以在圖C中進行操作，改變塑料塊浸沒水中的深度，觀察彈簧測力計的示數(shù)是否改變，從而得出結論．

解答 解：（1）不重復操作的合理測量順序是空桶的重力F₄、物體重力F₁、物體浸沒在水中的重力F₃、桶和物體排開水的總重力F₂．
（2）根據(jù)圖中各步驟測量的物理量，塑料塊的質量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{{F}_{1}}{g}$，塑料塊受的浮力F_浮=F₁-F₃，根據(jù)阿基米德原理，塑料塊的體積V=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{{1}_{\;}}-F3}{{ρ}_{水}g}$，代入密度的計算公式ρ=$\frac{m}{V}$得塑料塊密度的表達式是：ρ_塑=$\frac{{F}_{1}}{{F}_{1}-{F}_{3}}•{ρ}_{水}$
（3）小芳要探究浮力的大小與物體浸沒在水中的深度是否有關，可以在圖C中進行操作，改變塑料塊浸沒水中的深度，觀察彈簧測力計的示數(shù)是否改變，從而得出結論．
故答案為：（1）DACB；（2）$\frac{{F}_{1}}{{F}_{1}-{F}_{3}}•{ρ}_{水}$；（3）塑料塊浸沒水中的深度、彈簧測力計的示數(shù)．

點評 本題為阿基米德原理的探究實驗，重點考查探究過程的步驟，以及根據(jù)阿基米德原理測量物體密度的原理，是中考中經(jīng)常出現(xiàn)的問題．