Question

固體在液體中所受的浮力大小跟什么因素有關(guān)？在進(jìn)行該問題的實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，小李根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)感受，提出：“在同種液體中，固體所受的浮力大小跟排開液體的體積成正比�！� 現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材：測力計(jì)、多個(gè)相同的鉤碼、高度足夠的燒杯、水。請你根據(jù)提供的器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證小李的猜想。簡明陳述實(shí)驗(yàn)步驟并寫出實(shí)驗(yàn)記錄表。

Answer 1

實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）將彈簧測力計(jì)調(diào)零；
（2）在燒杯中注入適量的水，用彈簧測力計(jì)測出6個(gè)鉤碼的總重為G并將數(shù)據(jù)記錄在表格中；
（3）手提彈簧測力計(jì)，使其中的一個(gè)鉤碼浸沒水中，且不碰杯壁和杯底，測出鉤碼所受拉力F₁，此時(shí)鉤碼排開的水的體積等于一個(gè)鉤碼的體積記為V，將F₁的示數(shù)和V記錄在表格中；
（4）手提彈簧測力計(jì)，使其中的兩個(gè)鉤碼浸沒水中，且不碰杯壁和杯底，測出鉤碼所受拉力 F₂，此時(shí)鉤碼排開的水的體積2V，將F₂的示數(shù)和2V記錄在表格中；
（5）仿照步驟4，將3～6個(gè)鉤碼依次浸沒水中，且不碰杯壁和杯底，分別測出為F₃～F₆，相應(yīng)地，3、4、5、6個(gè)鉤碼排開的水的體積分別記為3 V、4 V、5 V、6V；
（6）根據(jù)F_浮=G-F_拉分別計(jì)算鉤碼所受的浮力F_浮1～F_浮6并將數(shù)據(jù)記錄在表格中．
根據(jù)測量的物理量，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄表格設(shè)計(jì)為：

V排/cm3	1V	2V	3V	4V	5V	6V
G/N
F拉/N
F浮/N

解析試題分析：題中給出了測力計(jì)，先測量六個(gè)鉤碼的重力G，然后測量浸沒在水中一個(gè)鉤碼時(shí)的拉力F_拉，兩次的示數(shù)之差就是鉤碼受到的浮力F_浮；依次求出放入兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)、六個(gè)鉤碼浸沒在水中的浮力，求出浮力的比例關(guān)系，
同時(shí)，先讓一個(gè)鉤碼完全浸沒在水中時(shí)排開水的體積為V，且等于一個(gè)鉤碼的自身體積V，再依次讓兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)、六個(gè)浸沒在水中，所以鉤碼排開液體的體積就是1：2：3：4：5：6；從而得出浮力和排開液體體積的關(guān)系．
具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）將彈簧測力計(jì)調(diào)零；
（2）在燒杯中注入適量的水，用彈簧測力計(jì)測出6個(gè)鉤碼的總重為G并將數(shù)據(jù)記錄在表格中；
（3）手提彈簧測力計(jì)，使其中的一個(gè)鉤碼浸沒水中，且不碰杯壁和杯底，測出鉤碼所受拉力F₁，此時(shí)鉤碼排開的水的體積等于一個(gè)鉤碼的體積記為V，將F₁的示數(shù)和V記錄在表格中；
（4）手提彈簧測力計(jì)，使其中的兩個(gè)鉤碼浸沒水中，且不碰杯壁和杯底，測出鉤碼所受拉力 F₂，此時(shí)鉤碼排開的水的體積2V，將F₂的示數(shù)和2V記錄在表格中；
（5）仿照步驟4，將3～6個(gè)鉤碼依次浸沒水中，且不碰杯壁和杯底，分別測出為F₃～F₆，相應(yīng)地，3、4、5、6個(gè)鉤碼排開的水的體積分別記為3 V、4 V、5 V、6V；
（6）根據(jù)F_浮=G-F_拉分別計(jì)算鉤碼所受的浮力F_浮1～F_浮6并將數(shù)據(jù)記錄在表格中．
根據(jù)測量的物理量，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄表格設(shè)計(jì)為：

V排/cm3	1V	2V	3V	4V	5V	6V
G/N
F拉/N
F浮/N

考點(diǎn)：阿基米德原理
點(diǎn)評：本題考查的是學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力，要求學(xué)生熟練的掌握浮力測量的方法---稱重法（F_浮=G-F_拉）的有關(guān)知識．