Question

（2012?遼陽）某課外興趣小組的同學(xué)做的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)如下：

一是測(cè)量不規(guī)則形狀石塊的密度．他們的操作過程如圖甲所示．
二是改進(jìn)的“阿基米德原理”實(shí)驗(yàn)，裝置如圖乙所示．其中A、B為兩個(gè)規(guī)格相同的彈簧測(cè)力計(jì)，C為重物，D為薄塑料袋（質(zhì)量不計(jì)），F(xiàn)是塑料飲料瓶、橡膠塞及彎曲的玻璃管制成的溢水杯，E是升降平臺(tái)（搖動(dòng)手柄可使平臺(tái)高度緩慢升降）．請(qǐng)完成下列內(nèi)容：
①請(qǐng)將圖甲中的實(shí)驗(yàn)步驟合理排序

cab

（只填字母）．
②設(shè)計(jì)表格，記錄測(cè)石塊密度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)果．
③在圖乙所示實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們逐漸調(diào)高平臺(tái)E，使重物浸入水中的體積越來越大，觀察到彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)

減小

，B的示數(shù)

增大

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
比較彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)變化量

F

′ A

和B的示數(shù)變化量

F

′ B

，它們的大小關(guān)系是

F

′ A

=

F

′ B

（填“＞”、“=”或“＜”）．
④教材上驗(yàn)證阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)如圖丙所示，同學(xué)們改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)與教材上的實(shí)驗(yàn)相比較有什么優(yōu)點(diǎn)？（請(qǐng)寫二條）
一條：

彈簧上端有鐵架臺(tái)固定，彈簧秤示數(shù)更穩(wěn)定

；
二條：

上課時(shí)不用老師拎著彈簧秤讀數(shù)．便于老師的講解

．

Answer 1

分析：①根據(jù)測(cè)量密度的實(shí)驗(yàn)步驟：先測(cè)質(zhì)量，再測(cè)體積，然后再求密度．
②根據(jù)所測(cè)得數(shù)據(jù)來設(shè)計(jì)表格．
③根據(jù)阿基米德原理可知，重物浸入水中的體積越來越大時(shí)受到的浮力變大，根據(jù)稱重法可知彈簧測(cè)力計(jì)A示數(shù)的變化；此時(shí)重物排開水的體積變大即溢出水的體積變大，據(jù)此可知彈簧測(cè)力計(jì)B示數(shù)的變化；再根據(jù)阿基米德原理判斷彈簧秤A的示數(shù)變化量F_A′和彈簧秤B的示數(shù)變化量F_B′之間的關(guān)系．
④改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)從增加實(shí)驗(yàn)器材的目的來分析．

解答：解：①先用天平測(cè)出質(zhì)量，再在量筒內(nèi)倒入適量水，記下示數(shù)V₁，然后將石塊放入量筒內(nèi)，記下示數(shù)V₂，即可求出石塊體積，最后求出密度．
故答案為：cab．
②因?yàn)橐獪y(cè)量石塊的質(zhì)量，量筒內(nèi)水的體積、石塊的體積等，設(shè)計(jì)表格如下：

石塊質(zhì)量m/g	量筒內(nèi)水的體積V2/cm3	量筒中石塊和水的總體積V2/cm3	石塊的體積 V/cm3	石塊的密度 ρ/（kg．m-3）
37.4	20	40	20	1.87×103

③重物浸入水中的體積越來越大時(shí)，排開液體的體積變大，
根據(jù)F_浮=ρ_液gV_排可知，重物受到的浮力變大，
∵F_浮=G-F′
∴彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)F′=G-F_浮變小；
又∵重物浸入水中的體積越來越大時(shí)，溢出水的體積變大、溢出水的質(zhì)量變大、溢出水受到的重力變大，
∴彈簧測(cè)力計(jì)B的示數(shù)變大；
根據(jù)阿基米德原理可知，物體所受浮力的大小和排開液體的重力相等，
∴彈簧測(cè)力計(jì)A示數(shù)的變化量F_A'和彈簧測(cè)力計(jì)B示數(shù)的變化量F_B′相等．
故答案為：減��；增大；=；
④改進(jìn)實(shí)驗(yàn)中，把水變?yōu)榧t色是為了增加可見度；
使用可調(diào)節(jié)的平臺(tái)，可以形象觀察到物體溢出液體體積的變化；
使用鐵架臺(tái)是為了固定彈簧秤方便老師講解．
故答案為：彈簧上端有鐵架臺(tái)固定，彈簧秤示數(shù)更穩(wěn)定；上課時(shí)不用老師拎著彈簧秤讀數(shù)．便于老師的講解．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了阿基米德原理實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，弄清楚實(shí)驗(yàn)裝置中每一個(gè)儀器的作用，結(jié)合阿基米德原理，即可輕松解題．