Question

固體在液體中所受的浮力大小跟什么因素有關(guān)？在進行該問題的實驗探究時，小李根據(jù)自己的經(jīng)驗感受，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)有實驗器材：測力計、多個相同的鉤碼、高度足夠的燒杯、水。請你根據(jù)提供的器材設(shè)計一個實驗驗證小李的猜想。簡明陳述實驗步驟并寫出實驗記錄表。

 

Answer 1

【答案】

實驗步驟如下：

（1）將彈簧測力計調(diào)零；

（2）在燒杯中注入適量的水，用彈簧測力計測出6個鉤碼的總重為G并將數(shù)據(jù)記錄在表格中；

（3）手提彈簧測力計，使其中的一個鉤碼浸沒水中，且不碰杯壁和杯底，測出鉤碼所受拉力F₁，此時鉤碼排開的水的體積等于一個鉤碼的體積記為V，將F₁的示數(shù)和V記錄在表格中；

（4）手提彈簧測力計，使其中的兩個鉤碼浸沒水中，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，實驗數(shù)據(jù)的記錄表格設(shè)計為：

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，先測量六個鉤碼的重力G，然后測量浸沒在水中一個鉤碼時的拉力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、三個、四個、五個、六個鉤碼浸沒在水中的浮力，求出浮力的比例關(guān)系，

同時，先讓一個鉤碼完全浸沒在水中時排開水的體積為V，且等于一個鉤碼的自身體積V，再依次讓兩個、三個、四個、五個、六個浸沒在水中，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．

具體實驗步驟如下：

（1）將彈簧測力計調(diào)零；

（2）在燒杯中注入適量的水，用彈簧測力計測出6個鉤碼的總重為G并將數(shù)據(jù)記錄在表格中；

（3）手提彈簧測力計，使其中的一個鉤碼浸沒水中，且不碰杯壁和杯底，測出鉤碼所受拉力F₁，此時鉤碼排開的水的體積等于一個鉤碼的體積記為V，將F₁的示數(shù)和V記錄在表格中；

（4）手提彈簧測力計，使其中的兩個鉤碼浸沒水中，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，實驗數(shù)據(jù)的記錄表格設(shè)計為：

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

考點：阿基米德原理

點評：本題考查的是學(xué)生設(shè)計實驗方案的能力，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．