Question

11．某科學興趣小組用以下器材設(shè)計實驗，探究“物體漂浮時，所受浮力與自身重力的大小關(guān)系”．
器材：彈簧測力計、量筒、小塑料瓶、細線、若干玻璃珠．
①向量筒中注入適量的水，讀出量筒中水的體積V_l=30ml．
②在質(zhì)量為5g的小塑料瓶中放人適量的玻璃珠，測出玻璃珠和小塑料瓶的重力G．
③將該小塑料瓶放入量筒中，使它浮在水面上．穩(wěn)定時讀出水面對應(yīng)的刻度V₂=90ml．
④比較小塑料瓶的重力和所受的浮力的大小關(guān)系，可以初步得出結(jié)論．
問題：
（1）使用測量儀器前，應(yīng)觀察它的量程和最小刻度值．圖示彈簧測力計的量程是5N．
（2）小塑料瓶本身就能浮在水面，實驗時為什么還要放人適量的玻璃珠？
（3）計算放有玻璃珠的小塑料瓶所受的浮力F=0.6N．

Answer 1

分析 （1）從圖示彈簧測力計找出彈簧測力計的量程；
（2）因為小塑料瓶重較小，達不到彈簧測力計的分度值，為能較準確測量自重，放入適量的玻璃珠；同時放入量筒后，能排開更多的水，便于讀出V_排；
（3）求出排開水的體積，利用阿基米德原理求放有玻璃珠的小塑料瓶所受的浮力．

解答 解：（1）由圖可知，彈簧測力計的量程為0～5N；
（2）放入適量的玻璃珠，可以使塑料瓶直立在水中，可以增大小塑料瓶自重，便于較準確的測出塑料瓶自重和排開水的體積；
（3）由題知小塑料瓶排開水的體積：
V_排=90ml-30ml=60ml=60×10^-6m³，
放有玻璃珠的小塑料瓶所受的浮力：
F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×10N/kg×60×10^-6m³=0.6N．
故答案為：（1）5；（2）能使塑料瓶直立在水中，并可用彈簧測力計較準確地測出塑料瓶自重；（3）0.6．

點評 本題是探究物體漂浮時浮力和重力的關(guān)系，考查了學生分析實驗、處理實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力，計算時要單位統(tǒng)一，特別記�。�1ml=1×10^-6m³．