同学们在学习“阿基米德原理”这节课上.仔细观察了老师所做的演示实验(如图1所示).课后复习时.物理兴趣小组的同学们,经过反复的思考、讨论,提出了对该实验的改进意见,并动手制作出了如图2所示的实验装置,其中A、B为两个规格相同的弹簧秤,C为重物,D为薄塑料袋(质量不计),E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻管自制的溢水杯,杯中加入红色的水,F是升降平台(摇动手柄,可使平台高度缓慢上升、下降),G为铁架台.
(1)实验中.同学们逐渐调高平台F,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧秤A的示数______;弹簧秤B的示数______(选填“增大”、“减小”或“不变”).比较弹簧秤A的示数变化量F
A′和弹簧秤B的示数变化量F
B’,它们的大小关系是F
A′______F
B′(迭填“>”、“<”或“=”),
(2)通过分析,你认为应提醒兴趣小组的同学在操作时要注意什么问题?(请写出两条)
①______;
②______.
(3)对比图1、图2的两组实验,改进后的实验与原实验比较有哪些优点?(请写出三条)
①______;
②______;
③______.
答案:
分析:(1)根据浮力的计算公式F=ρgv可知,g和ρ一定时,v变大,F也变大,而弹簧测称的示数FA=G-F,F变大,G不变,所以弹簧称A的示数变小.而弹簧称B的示数与重物排出的水的多少有关,逐渐调高平台F,使重物浸入水中的体积越来越大,所以排出水的体积增大,重力增大.弹簧秤A的示数变化量FA′和弹簧秤B的示数变化量FB’,它们的大小相等,因为它们都等于重物排出水的重力变化量.
(2)因为本实验用到弹簧称,所以应主要从弹簧测力计的使用上提醒.
(3)改进后的优点从增加实验器材的目的来分析.
解答:解:(l)由分析知弹簧称A和弹簧秤B的示数变化都是由重物排出水的多少决定,只是弹簧秤A的示数随着排出水的增加而减小,弹簧秤B的示数随着排出水的增加而增大.而弹簧秤A 增加的和弹簧秤B减少的相等.
故本题的答案为:减小,增大,=
(2)实验中注意的事项应该从所用器材分析.
故本题答案为:
①弹簧秤使用前要调零;
②待弹簧秤示数稳定后再读数;
③尽最避免玻管与塑料袋间有作用力;
④玻管不能浸人塑料袋里的水中;
⑤平台高度的调节只能越来越高,让物体浸入液体的部分越来越大;
⑥溢水杯中加水时,使水面略超过溢水口处.滥出的水用玻璃杯承接.水断流后移走杯;
正确均给分
(3)对比图1、图2的两组实验可知:图2的实验中,把水变为红色是为了增加可见度;
使用可调节的平台,可以形象观察到物体排出液体体积的增大;
使用铁架台是为了固定弹簧秤方便老师讲解.
故本题答案为:①溢水杯中加红色水,增加可见度;
②能同时显示出物体所受的浮力大小和物体排开液体的重力大小;
③两节平台F的高度.可观察到物体受到的浮力随排开液休的体积的增大而增大;
④弹簧上端有铁架台固定,弹簧秤示数更稳定;
⑤薄塑料袋不计质量,弹簧秤B的示数直接反映物休所受的浮力大小
⑥上课时不用老师拎着弹簧秤读数.便于老师的讲解.
正确均给分