Question

4．小芳同學(xué)想探究“漂浮的木塊受到的浮力大小與木塊排開液體重力的關(guān)系”．
她思考：可把實(shí)驗(yàn)分解為2個(gè)內(nèi)容進(jìn)行，即先測(cè)量漂浮的木塊受到的浮力，再測(cè)量木塊排開液體重力．
（1）首先，如何用測(cè)力計(jì)測(cè)量漂浮的木塊受到的浮力呢？她作了如下的思考：
①畫出漂浮木塊的受力示意圖．請(qǐng)你幫她在圖26（丙）中畫出木塊的受力示意圖．
②只要用測(cè)力計(jì)測(cè)量木塊的重力的大小，根據(jù)二力平衡條件，即可知道F_浮=G_木，
（2）其次，如何測(cè)量木塊排開液體重力呢？她做了如下的實(shí)驗(yàn)：
①如圖甲所示，將水倒入溢水杯中直至有水從溢水口溢出為止；
②待溢水口不再溢水后，在溢水管下放一小桶，如圖乙所示
③如圖丙所示，將木塊放進(jìn)溢水杯，讓溢出的水全部流入小桶中．

④實(shí)驗(yàn)后，小芳分析：只要用測(cè)力計(jì)測(cè)出2個(gè)物理量，即可求出G_排的大小，這2個(gè)物理量分別是空小桶的重力G_桶，水和小桶的重力G_總，G_排的表達(dá)式是G_排=G_總-G_桶最后，小芳總結(jié)實(shí)驗(yàn)時(shí)思考：為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，在實(shí)驗(yàn)（1）的第②個(gè)步驟中測(cè)量該力大小應(yīng)在木快沾水前（選填“沾水前”或“沾水后”）測(cè)量．

Answer 1

分析 （1）物體漂浮時(shí)，所受浮力與重力平衡，大小相等；
（2）測(cè)量排開液體的重力，需首先測(cè)出空桶的重力，然后測(cè)量出水與桶的總重力，則兩次測(cè)量之差等于排開液體的重力；
要測(cè)量木塊的重力，需在沾水前，否則所測(cè)數(shù)據(jù)偏大．

解答 解：（1）①木塊漂浮，受重力和浮力，重力豎直向下，浮力豎直向上，二者大小相等，如圖所示：

②木塊漂浮，浮力與重力相等，所以只要測(cè)出木塊的重力，根據(jù)二力平衡條件，便可得木塊所受浮力的大��；
（2）要測(cè)出排開水的重力，需首先測(cè)出空桶的重力，然后測(cè)出水和桶的總重力，則G_排=G_總-G_桶；
在測(cè)量浮力時(shí)，應(yīng)在木塊沾水前測(cè)出其重力，否則沾水后，造成測(cè)量值偏大．
故答案為：（1）①見上圖；②木塊的重力；G_木；（2）空小桶的重力G_桶；水和小桶的重力G_總；G_排=G_總-G_桶；沾水前．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)，阿基米德原理反映了浮力和G_排的關(guān)系，對(duì)于漂浮的物體，浮力大小等于其重力，所以只要測(cè)出物體的重力便可，注意要在物體沾水前進(jìn)行測(cè)量，否則會(huì)有較大誤差．