题文

小明和小华利用如下器材探究物体的浮沉条件： （1）探究石块下沉的条件 ①测量石块的重力 用弹簧测力计测出石块的重力 ②测量石块受到的浮力 方法一：小明利用量筒测出石块浸没水中排开水的体积，他可用公式          求得浮力； 方法二：小华采用另一方法也测出了石块受到的浮力，其方法是                   ； ③通过比较石块的重力和石块受到的浮力，可知物体下沉的条件。 （2） 探究蜡块上浮的条件 ①测量蜡块的重力 小明的方案：用弹簧测力计测出蜡块的重力。 小华的方案：用天平测出蜡块的质量，求出重力。 你支持          的方案，理由是                                         。 ②测量蜡块受到的浮力 小明在量筒中放入适量的水，把蜡块放入水中，待静止时测出蜡块排开水的体积，求得浮力。 你认为上述操作中存在的问题是                                         ，正确的方法是                                                   。

题型：实验题  难度：中档

答案

（1）；用弹簧测力计：F浮=G-F； （2）小华，蜡块重比弹簧测力计的分度值小，测不出来。 蜡块漂浮在水面上，用细针把蜡块压入水中

试题分析：（1）方法一：根据阿基米德原理：用公式求浮力； 方法二：利用称重法测量石块受到的浮力： 将石块浸没在水中时读出弹簧测力计的示数F示，利用计算石块受到的浮力大小． （1）①蜡块的重力： ， 即：蜡块的重力小于弹簧测力计的分度值，无法直接精确测量， 所以，支持小华的方案； ②把蜡块放在水中浮在水面时，测出蜡块排开水的体积，这样用阿基米德原理求出的浮力不是蜡块浸没在水中受到的浮力．应该利用“助沉法”使蜡块浸没在水中即用细针把蜡块压入水中，测出蜡块排开水的体积，再求浮力。 点评：本实验题考查了量筒的使用、弹簧测力计的使用、称重法测浮力、阿基米德原理、排水法测固体体积（上浮的借用助沉法），知识点多，考查的是基本实验探究能力，有难度．

据专家权威分析，试题“小明和小华利用如下器材探究物体的浮沉条件：（1）探究石块下沉的条..”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