解题思路:(1)通过阿基米德原理可知,物体浸入水中受到向上的浮力,浮力的大小等于排开水的重力;(2)物体浸在液体中受到的浮力等于物体的重力与弹簧测力计的拉力之差,由图象求出物体的重力与弹簧测力计的拉力,然后求出物体受到的浮力.根据表中实验数据求出塑料块的重力,然后求出其质量;物体完全进入液体时排开液体的体积等于物体的体积,由表中数据求出塑料块的体积,最后由密度公式求出塑料块的密度;(3)结合此实验装置,比较课本实验装置分析得出各自的优缺点.
(1)由于物体受到向上的浮力作用,抵消物体一部分重力,故弹簧秤A所受拉力减小,减小数值就是浮力大小;排开的水流入薄塑料袋中,水的重力对弹簧秤B产生一个向下的拉力,故B读数增大,增大数值即为排开水的重力;根据阿基米德原理,可知故弹簧秤A减小数值(浮力)等于弹簧秤B增大数值(排开水的重力);
(2)由图象可知,物体的重力G=5.0N,当物体所处深度为10cm时,拉力F=3.0N,则物体受到的浮力F浮=G-F=5.0N-3.0N=2.0N.
由曲线图可知,金属块的重力G=5N,
∵G=mg,
∴金属块质量m=[G/g]=[5N/10N/kg]=0.5kg=500g,
因为浮力为F浮=2.0N,金属块浸没,
V=V排=
F浮
ρ水g=[2.0N
1000kg/m3×10N/kg=2.0×10-4m3=200cm3
金属块的密度ρ=
m/V]=
500g
200cm3=2.5g/cm3;
(3)该实验的装置优点是:便于直接比较A、B两个弹簧测力计示数的变化量,得出结论.
故答案为:(1)变小;变大;等于;
(2)2.0;2.5;
(3)便于直接比较A、B两个弹簧测力计示数的变化量,得出结论.
点评:
本题考点: 探究浮力大小的实验.
考点点评: 本题考查了阿基米德原理实验的改进,弄清楚实验过程每一步骤的作用;还考查了实验数据分析,应用控制变量法、浮力公式、密度公式、由图象求出重力与弹簧测力计的拉力即可正确解题.