Question

利用圖的器材（水任意取），研究“物體漂浮在液面時，所受浮力與自身重力的大小關系”，即物體漂浮的條件．圍繞主要實驗步驟，回答有關問題：
（1）向量筒中注入適量的水；
（2）在質量約為幾克的小塑料瓶中放入適量的螺絲釘，使它能浮在水面上；
問題：小塑料瓶本身就能浮在水面，而實驗時為什么還要放入適量的螺絲釘呢？請說明“放入適量螺絲釘”的好處    ；
（3）測出放有螺絲釘的小塑料瓶的重力G；
（4）讀出量筒中水的體積V₁；將小塑料瓶放到量筒中，穩定時讀出水面對應的刻度V₂；則小塑料瓶所受浮力的表達式是：    ；
（5）比較小塑料瓶所受    的大小關系，可以初步得出結論．

Answer 1

【答案】分析：（2）因塑料瓶質量較輕，故用彈簧秤測量時誤差較大，應增大塑料瓶的質量，同時增大浸入水中的體積；
（4）利用排水法求出塑料瓶排開水的體積，再由阿基米德原理求塑料瓶受到的浮力；
（5）由物體的浮沉條件可知需比較的物體量．
解答：解：（2）因塑料瓶質量較小，故彈簧測力計的示數及浸入水中部分均較小，故為了增大彈簧測力計的示數可以放入螺絲釘使塑料瓶重一些，能用彈簧測力計較準確地測出它的重力，同時使塑料瓶有較大體積浸在水中，減小實驗誤差；
（4）量筒內的水變化了v₂-v₁，說明塑料瓶浸入水中的體積為v₂-v₁，由阿基米德原理推導公式可得：F_浮=ρ_水（v₂-v₁）g；
（5）要得出物體漂浮的條件，應比較浮力與重力的大小關系．
故答案為：（2）使小塑料瓶重些，能用彈簧測力計較準確地測出它的重力，同時使小塑料瓶有較大的體積浸在水中，減小實驗誤差；
（4）F_浮=ρ_水（v₂-v₁）g；
（5）浮力與重力．
點評：本實驗考查了學生對物體的漂浮條件和阿基米德原理的掌握和運用，難度較大，應認真審題結合所學過的實驗知識進行解答；分析時注意如何減小實驗誤差．