Question

16．為了探究浸在液體中的物體所受的浮力跟它排開(kāi)液體所受的重力的關(guān)系，某同學(xué)進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：

（1）此實(shí)驗(yàn)?zāi)茯?yàn)證阿基米德原理．甲圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是2N．
（2）請(qǐng)?jiān)谝覉D中用力的示意圖把合金塊所受浮力的三要素表示出來(lái)．
（3）圖乙中，浸沒(méi)在水中的合金塊勻速向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，合金所受的浮力不變（填“變大”、“不變”或“變小”）．
（4）若將乙圖中燒杯里的水換成密度較大的鹽水，測(cè)力計(jì)示數(shù)將變�。�

Answer 1

分析 （1）阿基米德原理的內(nèi)容：浸在液體中物體受到的浮力，大小等于被它排開(kāi)的液體受到的重力；要驗(yàn)證阿基米德原理就要測(cè)出物體的浮力，可根據(jù)F_浮=G-F_示得出，再根據(jù)G=F_示數(shù)+F_浮計(jì)算彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；
（2）浮力作用在物體的重力，方向豎直向上；
（3）物體所受浮力的大小與排開(kāi)液體的體積和液體的密度有關(guān)，與浸沒(méi)的深度無(wú)關(guān)；
（4）根據(jù)阿基米德原理的變形公式判斷浮力大小變化，再根據(jù)平衡力的特點(diǎn)判斷彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化．

解答 解：（1）圖中實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證阿基米德原理，浸在液體中物體受到的浮力，大小等于被它排開(kāi)的液體受到的重力，所以合金塊受到的浮力F_浮=0.5N，所以G=F_示數(shù)+F_浮=0.5N+1.5N=2N；
（2）合金塊受到的浮力F_浮=1.0N，浮力作用在物體的重力，方向豎直向上，如圖所示：

（3）由阿基米德原理公式F_浮=ρ_液gV_排可知，浮力大小只與液體的密度和排開(kāi)液體的體積有關(guān)．
當(dāng)合金塊浸沒(méi)在水中時(shí)，不論是向下勻速運(yùn)動(dòng)還是向上勻速運(yùn)動(dòng)，只要始終是沒(méi)入水中，則V_排一定，所受浮力不變．
（4）由F_浮=ρ_液gV_排可知，浮力跟液體的密度和排開(kāi)液體的體積有關(guān)，在物體排開(kāi)液體的體積不變時(shí)，將圖乙燒杯中的清水換成鹽水，則液體的密度增大，浮力增大；
由G=F+F_浮可知，當(dāng)重力不變，浮力增大時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小．
故答案為：（1）阿基米德原理；2N；（2）見(jiàn)上圖；（3）不變；（4）小．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究浮力大小的實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)要注意的是浮力的大小也浸沒(méi)的深度無(wú)關(guān)，在分析數(shù)據(jù)時(shí)，要注意當(dāng)物體沉底時(shí)，所受的力屬多個(gè)力的平衡，要會(huì)進(jìn)行受力分析．