Question

【題目】小明將一個乒乓球壓入水中的過程中．明顯感受到浮力的作用，他想設計一個實驗測出乒乓球剛好浸沒到水中時受到的浮力（水的密度用ρ水表示）．實驗提供的器材如圖所示：

（1）請你從圖中選出實驗所必需的實驗器材：________；

（2）為了完成實驗任務．需要測量的物理量是：________；

（3）乒乓球所受浮力的表達式為：F=________；

（4）實驗評估：測出的乒乓球受到的浮力會________（填“偏大”或“偏小”）

Answer 1

【答案】 B、C、E 空燒杯的質量，溢出的水和燒杯的總質量 （m2﹣m1）g 偏大

【解析】分析：（1）根據阿基米德原理，物體在液體中受到的浮力等于其排開液體的重力，即，實驗中最關鍵的是能夠想辦法測出G排，根據給出的器材，最好的方法是測出排出水的質量，根據密度公式變形計算排出水的體積，然后利用阿基米德原理得出G排．

（2）實驗評估：將乒乓球壓入水中，用手指或針會使測得排開水的體積或質量偏大，據此分析．

解答：（1）實驗所必需的實驗器材：溢水杯，燒杯，托盤天平；

（2）①先用天平測出空燒杯的質量m1；

②在溢水杯中盛滿水，將燒杯放在溢水口的下方，用手指或細針將乒乓球剛好浸沒到水中，用天平測出燒杯和溢出水的總質量m2，

（3）用總質量減去空燒杯的質量即為排開水的質量，即；根據阿基米德原理可得，乒乓球剛好浸沒到水中時受到的浮力：；

（4）用手指或細針將乒乓球壓入水中時，會使排開水的質量偏大，根據阿基米德原理可知，浮力的測量值偏大．

故答案為：(1). B、C、E (2). 空燒杯的質量，溢出的水和燒杯的總質量 (3). （m2﹣m1）g (4). 偏大