题文

实验课，小明和小华利用如图甲所示的器材做实验：小明用弹簧测力计竖直吊着重为2N 的物块，然后将其逐渐浸入水中直到完全浸没，在这一实验过程中，小华会直观地观察到两种变化，这两种变化是： （1）当物块部分浸入水中时，弹簧测力计的示数____________________ __。 （2）当物块全部浸没水中时，弹簧测力计的示数________________________。 （3）他们接下来用乙图来探究物块受到的浮力与物体排开液体重力的大小关系。当物块全部浸没在水中时，弹簧测力计的示数如图丙所示；测量出物块此时排出的水重为1.0N。小明、小华分析认为：物块受到的浮力为        N；物块受到的浮力      物块排开液体的重力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。对照阿基米德原理，请你帮他们分析实验中存在不足的原因是：       。

题型：实验题  难度：偏易

答案

（1）       不断减小       (2)       不变        （3）   1.2          大于                溢水杯中水未装满

试题分析：1、物块进入水中时，物块受重力G、弹簧测力计的拉力F、浮力F浮而处于平衡状态，由平衡条件得：，弹簧测力计的拉力，，随着木块逐渐浸入水中， V排变大，F浮变大，从而弹簧测力计的示数F变小；当物块完全浸没在水中时V排不变，F浮不变，弹簧测力计的示数F不变． 2、物块完全浸入水中时，弹簧测力计的拉力F'=0.8N，此时物体受到的浮力，排出水的重力，． 由实验装置图知，溢水杯中的水没有装满，物块放入水中时，水不能立即溢出，使溢出的水所受的重力小于水的浮力，这是实验的缺陷． 点评：对弹簧测力计读数首先要确定弹簧测力计的最小分度值，然后再读数． 对物块正确受力分析，平衡条件的应用是解题的关键．

据专家权威分析，试题“实验课，小明和小华利用如图甲所示的器材做实验：小明用弹簧测力计..”主要考查你对  浮力产生的原因  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

浮力产生的原因

考点名称：浮力产生的原因

• 浮力产生的原因:
       浮力是由于周围液体对物体上、下表面的作用存在压力差而产生的。如图所示，浸没在液体中的立方体，左右两侧面，前后两侧面所受水的压力大小相等，方向相反，彼此平衡。而上、下两表面处的液体中不同深度，所受到的液体的压强不同，因受力面积相等，所以压力不相等。下表面所受到的竖直向上的压力大于上表面所受到的竖直向下的压力，因而产生了浮力，所以浮力的方向总是竖直向上的，即F_浮=F_向上一F_向下。
  

• 对浮力产生原因的说明：
  (1)当物体上表面露出液面时，F_向下=0，则F_浮=F_向上。如：物体漂浮时，受到的浮力等于液体对它向上的压力。
  (2)浸在液体中的物体不一定都受到浮力。如：桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合，水对它向上的压力F_向上=0，故物体不受浮力作用。可见产生浮力的必要条件是：F_浮=F_向上—F_向下>0，即F_向上>F_向下。当F_向上=0或F_向上≤F_向下时，物体不受浮力作用。
  (3)同一物体浸没在液体的不同深度，所受的压力差不变，浮力不变。
  (4)浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力。因此，在分析物体的受力情况时，浮力和液体的压力不能同时考虑。

  对“压力差法”的理解：
     根据浮力产生的原因，物体浸在液体中受到的浮力等于物体受到的液体向上和向下的压力差，即F_浮= F_下一F_上（F_下表示物体下表面受到的液体向上的压力， F_上表示物体上表面受到的液体向下的压力)。此方法多用于求解形状规则的物体受到的浮力。
  例一个边长为10cm的正方体浸没在水中，下表面距水面30cm，物体下表面受到水的压强是____Pa，物体受到的浮力是___N。(g取10N／kg)
  
  解析:边长为10cm的正方体的一个面的面积为S =0.01m²，上表面距水面的距离：h=0.3m—0.lm=0.2m。上表面受到的压强为： 0．2Pa=2×10³Pa；物体上表面受到的压力：F_上=p_上S =2×10³Pa×0．01m²=20N；物体下表面受到的压强为：．物体下表面受到的压力：0．01m。=30N。
  物体受到的浮力：。
  
  答案:3×10³  10