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5. 小明和小华利用如图所示的实验器材探究物体的浮沉条件，他们探究活动的过程如下：
(1) 探究蜡块上浮的条件。
① 测量蜡块所受的重力。
小明设计的方案：用弹簧测力计测出蜡块所受的重力。
小华设计的方案：用天平测出蜡块的质量，求出重力。
你支持(选填“小明”或“小华”)的方案，理由是。
② 测量蜡块受到的浮力。
小明在量筒中放入适量的水，把蜡块放入水中浮在水面时，测出蜡块排开水的体积，用阿基米德原理求出浮力。上述操作中存在的问题是。
③ 通过比较蜡块所受的重力和受到的浮力可知物体上浮的条件。
(2) 探究石块下沉的条件。
① 测量石块所受的重力。
用弹簧测力计测出石块所受的重力。
② 测量石块受到的浮力。
小明利用量筒测出石块浸没在水中排开水的体积，用阿基米德原理求出浮力。小华依据另一种原理，采用不同的方法也测出了石块受到的浮力，其方法是。
③ 通过比较石块所受的重力和受到的浮力，可知物体下沉的条件。
(1) 探究蜡块上浮的条件。
① 测量蜡块所受的重力。
小明设计的方案：用弹簧测力计测出蜡块所受的重力。
小华设计的方案：用天平测出蜡块的质量，求出重力。
你支持(选填“小明”或“小华”)的方案，理由是。
② 测量蜡块受到的浮力。
小明在量筒中放入适量的水，把蜡块放入水中浮在水面时，测出蜡块排开水的体积，用阿基米德原理求出浮力。上述操作中存在的问题是。
③ 通过比较蜡块所受的重力和受到的浮力可知物体上浮的条件。
(2) 探究石块下沉的条件。
① 测量石块所受的重力。
用弹簧测力计测出石块所受的重力。
② 测量石块受到的浮力。
小明利用量筒测出石块浸没在水中排开水的体积，用阿基米德原理求出浮力。小华依据另一种原理，采用不同的方法也测出了石块受到的浮力，其方法是。
③ 通过比较石块所受的重力和受到的浮力，可知物体下沉的条件。
答案
小华
蜡块的重力太小，弹簧测力计的分度值较大，无法精确测量
蜡块没有浸没在水中
用弹簧测力计测出石块的重力G，
将石块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数F，计算石块受到的浮力
【解析】
（1）① 蜡块的质量约为9g，其重力G=mg=0.009kg×10N/kg=0.09N，弹簧测力计分度值为0.2N，蜡块重力小于弹簧测力计分度值，无法用弹簧测力计准确测量，因此支持小华的方案，通过天平测质量再计算重力。
② 探究蜡块上浮条件时，需比较蜡块浸没时受到的浮力与重力的大小，小明测量的是蜡块漂浮时排开水的体积，此时排开水的体积不是蜡块的总体积，无法得到蜡块浸没时受到的浮力，存在操作问题。
（2）② 根据称重法测浮力，操作方法为：用弹簧测力计测出石块在空气中的重力，再将石块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数，石块受到的浮力等于石块在空气中的重力与浸没时弹簧测力计示数之差。
【答案】
（1）① 小华；蜡块重力小于弹簧测力计分度值
② 蜡块漂浮时排开水的体积不是蜡块的体积
（2）② 用弹簧测力计测出石块在空气中重力，再测出石块浸没在水中时弹簧测力计的示数，两者之差即为浮力
【知识点】
1. 称重法测浮力
2. 物体浮沉条件
3. 重力测量方法
【点评】
本题通过探究蜡块上浮、石块下沉的条件，考查了重力与浮力的测量方法，侧重实验操作细节与原理的结合，要求学生能根据实验器材选择合适的实验方案。
【难度系数】
0.6
蜡块的重力太小，弹簧测力计的分度值较大，无法精确测量
蜡块没有浸没在水中
用弹簧测力计测出石块的重力G，
将石块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数F，计算石块受到的浮力
【解析】
（1）① 蜡块的质量约为9g，其重力G=mg=0.009kg×10N/kg=0.09N，弹簧测力计分度值为0.2N，蜡块重力小于弹簧测力计分度值，无法用弹簧测力计准确测量，因此支持小华的方案，通过天平测质量再计算重力。
② 探究蜡块上浮条件时，需比较蜡块浸没时受到的浮力与重力的大小，小明测量的是蜡块漂浮时排开水的体积，此时排开水的体积不是蜡块的总体积，无法得到蜡块浸没时受到的浮力，存在操作问题。
（2）② 根据称重法测浮力，操作方法为：用弹簧测力计测出石块在空气中的重力，再将石块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数，石块受到的浮力等于石块在空气中的重力与浸没时弹簧测力计示数之差。
【答案】
（1）① 小华；蜡块重力小于弹簧测力计分度值
② 蜡块漂浮时排开水的体积不是蜡块的体积
（2）② 用弹簧测力计测出石块在空气中重力，再测出石块浸没在水中时弹簧测力计的示数，两者之差即为浮力
【知识点】
1. 称重法测浮力
2. 物体浮沉条件
3. 重力测量方法
【点评】
本题通过探究蜡块上浮、石块下沉的条件，考查了重力与浮力的测量方法，侧重实验操作细节与原理的结合，要求学生能根据实验器材选择合适的实验方案。
【难度系数】
0.6
解析
【分析】
1. 测蜡块重力的方案选择：先估算蜡块重力，蜡块质量约9g，计算得重力为0.09N，而弹簧测力计分度值是0.2N，蜡块重力小于分度值，弹簧测力计无法精确测量，因此应选天平测质量再算重力的方案，即小华的方案。
2. 测蜡块上浮的浮力：探究上浮条件需比较蜡块浸没时的浮力与重力，只有浸没时浮力大于重力，物体才会上浮。小明测的是蜡块漂浮时的排开水体积，此时排开体积不是蜡块总体积，无法得到浸没时的浮力，这是操作的问题。
3. 测石块下沉的浮力：除阿基米德原理外，还可利用称重法测浮力，即通过弹簧测力计测石块在空气中的重力和浸没水中时的拉力，浮力等于重力与拉力的差值。
【解析】
（1）① 计算蜡块重力：$G=mg=0.009kg×10N/kg=0.09N$，弹簧测力计分度值为0.2N，蜡块重力小于该分度值，无法被弹簧测力计精确测量，因此支持小华的方案，通过天平测蜡块质量，再用$G=mg$计算重力。
② 探究蜡块上浮条件时，需要比较蜡块浸没在水中时的浮力与重力大小，小明测量的是蜡块漂浮时的排开水体积，此时排开水的体积小于蜡块总体积，无法计算出蜡块浸没时受到的浮力，操作存在问题。
（2）② 根据称重法测浮力的原理，操作方法为：用弹簧测力计测出石块在空气中的重力$G$，将石块浸没在水中且不接触容器底和壁，读出此时弹簧测力计的示数$F$，则石块受到的浮力$F_{浮}=G-F$。
【答案】
(1) ① 小华；蜡块的重力太小，小于弹簧测力计的分度值，无法精确测量
② 测量的是蜡块漂浮时排开水的体积，无法得到蜡块浸没时受到的浮力
(2) ② 用弹簧测力计测出石块在空气中的重力$G$，将石块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数$F$，石块受到的浮力为$F_{浮}=G-F$
【知识点】
1. 称重法测浮力
2. 物体浮沉条件
3. 重力的测量
【点评】
本题围绕物体浮沉条件的探究，考查了重力、浮力的不同测量方法，重点考查实验方案的合理性分析，要求学生结合实验器材特点与实验原理选择合适操作，同时注重对实验细节的把控。
【难度系数】
0.6
1. 测蜡块重力的方案选择：先估算蜡块重力，蜡块质量约9g，计算得重力为0.09N，而弹簧测力计分度值是0.2N，蜡块重力小于分度值，弹簧测力计无法精确测量，因此应选天平测质量再算重力的方案，即小华的方案。
2. 测蜡块上浮的浮力：探究上浮条件需比较蜡块浸没时的浮力与重力，只有浸没时浮力大于重力，物体才会上浮。小明测的是蜡块漂浮时的排开水体积，此时排开体积不是蜡块总体积，无法得到浸没时的浮力，这是操作的问题。
3. 测石块下沉的浮力：除阿基米德原理外，还可利用称重法测浮力，即通过弹簧测力计测石块在空气中的重力和浸没水中时的拉力，浮力等于重力与拉力的差值。
【解析】
（1）① 计算蜡块重力：$G=mg=0.009kg×10N/kg=0.09N$，弹簧测力计分度值为0.2N，蜡块重力小于该分度值，无法被弹簧测力计精确测量，因此支持小华的方案，通过天平测蜡块质量，再用$G=mg$计算重力。
② 探究蜡块上浮条件时，需要比较蜡块浸没在水中时的浮力与重力大小，小明测量的是蜡块漂浮时的排开水体积，此时排开水的体积小于蜡块总体积，无法计算出蜡块浸没时受到的浮力，操作存在问题。
（2）② 根据称重法测浮力的原理，操作方法为：用弹簧测力计测出石块在空气中的重力$G$，将石块浸没在水中且不接触容器底和壁，读出此时弹簧测力计的示数$F$，则石块受到的浮力$F_{浮}=G-F$。
【答案】
(1) ① 小华；蜡块的重力太小，小于弹簧测力计的分度值，无法精确测量
② 测量的是蜡块漂浮时排开水的体积，无法得到蜡块浸没时受到的浮力
(2) ② 用弹簧测力计测出石块在空气中的重力$G$，将石块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数$F$，石块受到的浮力为$F_{浮}=G-F$
【知识点】
1. 称重法测浮力
2. 物体浮沉条件
3. 重力的测量
【点评】
本题围绕物体浮沉条件的探究，考查了重力、浮力的不同测量方法，重点考查实验方案的合理性分析，要求学生结合实验器材特点与实验原理选择合适操作，同时注重对实验细节的把控。
【难度系数】
0.6
