题文

在探究“浮力大小等于什么”的实验中，选择溢水杯、水、弹簧测力计、铁块、小桶、细线等器材进行实验，具体操作步骤如下：（6分） A．测出铁块所受重力G B．测出空桶所受重力G1 C．将水倒入溢水杯中 D．把挂在弹簧测力计下的铁块浸没在水中，让溢出的水全部流入小桶中，读出测力计示数F E．测出小桶和被排开水的总重G2 F．记录分析数据，归纳总结实验结论，整理器材 ⑴分析评估上述实验，指出操作步骤中的一处错误： 错误：                                                改正：                                                ⑵写出利用测量数据验证阿基米德原理的过程。（测量数据用图中物理量符号表示）                         ⑶如果用能够漂浮在水面的木块代替铁块做此实验，与上述操作不同的一个步骤是     （填字母）。

题型：实验题  难度：中档

答案

⑴错：C步骤水倒入溢水杯中没倒满 改：加水使水刚好齐杯口 ⑵G-F=G2-G1               ⑶D

试题分析：（1）物体放入水中前，溢水杯应该是满水的，否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积；所以错：C步骤水倒入溢水杯中没倒满    改：加水使水刚好齐杯口； （2）根据实验数据计算浮力与排开水的重力， 浮力等于铁块重力G减去铁块浸没在水中时弹簧测力计的示数F，即：； 排开水的重力G排等于桶与水的总重力G2减去空桶的重力G1，即：； 比较F浮与G排的大小关系可得：． （3）物体漂浮在水面上，只有部分浸入水中，我们要测量漂浮在木块上的浮力，就要让木块漂浮在水面上，而不是浸没．所以步骤不同的是：D。 点评：在“探究浮力的大小”实验中，用“称量法”测出物体受到的浮力，即F浮=G-F拉；用两次称重测出物体在液体中排开液体的重力，进行比较得出：物体在液体中受到的浮力，大小等于它排开的液体的重力．

据专家权威分析，试题“在探究“浮力大小等于什么”的实验中，选择溢水杯、水、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