Question

15．在探究“浮力大小與哪些因素有關”的實驗中，某小組同學設計了如圖甲所示的裝置，將同一物體分別逐漸浸入到水和酒精中，為了便于操作和準確收集數據，用升降臺調節溢水杯的高度來控制物體排開液體的體積．
（1）實驗中，同學們逐漸調高平臺，使重物浸入水中的體積越來越大，觀察到彈簧測力計的示數減小（選填“增大”“減小”或“不變”），重物受到的浮力增大（選填“增大”“減小”或“不變”），重物完全浸沒后，逐漸調高平臺，彈簧測力計的示數不變（選填“增”“減小”或“不變”）．實驗表明：浸在液體中的物體受到的浮力大小與物體排開液體的體積有關．
（2）小組反復討論，改進了實驗裝置如圖乙，其中A，B是相同的彈簧測力計，同學們逐漸調高平臺，使重物浸入水中的體積越來越大，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“=”）．由此可初步得出結論：物體浸在液體中所受浮力大小等于物體排開的液體所受的重力，這就是著名的阿基米德原理．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）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．

解答 解：（1）逐漸調高平臺，使重物浸入水中的體積越來越大，觀察到彈簧測力計的示數減小，重物受到的浮力增大；重物完全浸沒后，逐漸調高平臺，彈簧測力計的示數不變．實驗表明：浸在液體中的物體受到的浮力大小與排開液體的體積有關；
（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，
根據F_浮=G-F′得彈簧測力計A的示數F′=G-F_浮變小；
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，則彈簧測力計B的示數變大；
物體所受浮力的大小和排開液體的重力相等，即彈簧測力計A示數的變化量△F_A和彈簧測力計B的示數變化量△F_B相等，這就是阿基米德原理的主要內容．
故答案為：（1）減小；增大；不變；物體排開液體的體積；（2）=；物體排開的液體所受的重力；阿基米德．

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．