Question

【題目】為了直觀驗證阿基米德原理，實驗裝置如圖所示，把彈簧測力計上端固定在鐵架臺上，用粗鐵絲做一個框，掛在彈簧測力計掛鉤上，在粗鐵絲框上端懸吊一個金屬塊，下端放一小杯在金屬塊的正下方，有一個溢水杯，溢水杯放置在鐵架臺的支架上，溢水杯跟金屬塊、粗鐵絲都不接觸。

（1）平穩緩慢地抬高溢水杯支架，使金屬塊完全浸沒入水中（如圖甲→乙→丙），在此過程中，彈簧測力計示數：F甲_______F丙（選填“大于”、“等于”或“小于”）

（2）再平穩緩慢地降低溢水杯支架，使金屬塊完全離開水面（如圖丁）可以計算出圖丙中金屬塊所受到的浮力約為_______N，此時浮力的測量數值比真實數值將_______（選填“偏大”或“偏小”）

Answer 1

【答案】等于 1.2 偏大

【解析】

（1）甲圖中彈簧測力計的示數F甲= G鐵絲框+G金屬塊+G小杯，丙圖中的金屬塊完全浸沒入水中，彈簧測力計的示數F丙=G鐵絲框+G金屬塊+G小杯+G排水-F浮，此過程中F甲=F丙，可以得到F浮= G排水，即物體受到的浮力等于排開液體的重力；

（2）由圖丙、丁可知，彈簧測力計的分度值是0.2N，圖丁G=4.4N，圖丙F示=3.2N，圖丙中金屬塊所受到的浮力約為：F浮=G-F示=4.4N-3.2N=1.2N；金屬塊完全離開水面時要帶一些小水滴，使重力G測的數值偏大，根據F浮=G-F示可知，此時浮力的測量數值比真實數值將偏大。