Question

某校九年級二班的同學在學習“探究浮力的大小等于什么”這節課后．小組反復討論，改進了老師的實驗，改進后的實驗裝置如圖：其中A、B是彈簧測力計，C為重物，D為薄塑料袋（質量不計），E是用廢棄的大號飲料瓶、帶孔橡皮塞以及彎曲玻璃管自制的溢水杯，杯中加入紅色的水，F是可升降平臺，G為鐵架臺．
（1）實驗前，在選擇A、B兩個彈簧測力計時，很多同學認為選擇任何規格的彈簧測力計都可以，而小軍同學認為應選擇______的彈簧測力計．
（2）實驗中．同學們逐漸調高平臺F，使重物浸入水中的體積越來越大，觀察到彈簧測力計A的示數______；彈簧測力計B的示數______（選填“增大”、“減小”或“不變”）．比較彈簧測力計A的示數變化量△F_A和彈簧測力計B的示數變化量△F_B，它們的大小關系是△F_A______△F_B（選填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）通過分析，你認為改進后的裝置優點是什么：（請寫出一條）______．

Answer 1

【答案】分析：（1）選擇相同規格的彈簧測力計便于讀數；
（2）根據阿基米德原理可知，重物浸入水中的體積越來越大時受到的浮力變大，根據稱重法可知彈簧測力計A示數的變化；此時重物排開水的體積變大即溢出水的體積變大，據此可知彈簧測力計B示數的變化；再根據阿基米德原理判斷彈簧秤A的示數變化量F_A′和彈簧秤B的示數變化量F_B′之間的關系．
（3）改進后的優點從增加實驗器材的目的來分析．
解答：解：
（1）在選擇A、B兩個彈簧測力計時，應選擇相同規格的便于讀數；
（2）重物浸入水中的體積越來越大時，排開液體的體積變大，
根據F_浮=ρ_液gV_排可知，重物受到的浮力變大，
∵F_浮=G-F′
∴彈簧測力計A的示數F′=G-F_浮變小；
又∵重物浸入水中的體積越來越大時，溢出水的體積變大、溢出水的質量變大、溢出水受到的重力變大，
∴彈簧測力計B的示數變大；
根據阿基米德原理可知，物體所受浮力的大小和排開液體的重力相等，
∴彈簧測力計A示數的變化量F_A'和彈簧測力計B示數的變化量F_B′相等．
（3）改進實驗中，把水變為紅色是為了增加可見度；
使用可調節的平臺，可以形象觀察到物體溢出液體體積的變化；
使用鐵架臺是為了固定彈簧秤方便老師講解．
故答案為：
（1）相同規格；
（2）減小；增大；=；
（3）使用可調節的平臺，可以形象觀察到物體溢出液體體積的變化．
點評：本題考查了阿基米德原理實驗的改進，弄清楚實驗裝置中每一個儀器的作用，結合阿基米德原理，即可輕松解題．