Question

下面是小明同學(xué)為測(cè)量“小鐵塊浸在水中時(shí)受到浮力的大小”所涉及的實(shí)驗(yàn)方案的部分內(nèi)容：
實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測(cè)力計(jì)（分度值O．2N，量程O～5N）、小鐵塊（10cm³）、細(xì)線、燒杯、水．
實(shí)驗(yàn)步驟（如圖所示）：
①將小鐵塊懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下；
②將小鐵塊浸沒于水中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F₁；
③從水中移出小鐵塊，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₂；
④再做一次實(shí)驗(yàn)，將兩次測(cè)得的數(shù)據(jù)填入表格中．
（1）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格；
（2）請(qǐng)你找出小明實(shí)驗(yàn)方案中的兩點(diǎn)不足，并給出相應(yīng)的改進(jìn)措施．

Answer 1

【答案】分析：（1）稱重法測(cè)浮力的方法是，先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出物體的重力，然后在測(cè)出物體進(jìn)入水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，兩者之差即為物體受到的浮力，把測(cè)量的量和受到的浮力記錄入表格．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)用到的測(cè)量工具是彈簧測(cè)力計(jì)，在使用時(shí)應(yīng)先校零；應(yīng)先測(cè)出空氣中小鐵塊的重力后測(cè)浮力，否則小鐵塊會(huì)沾有一部分水，造成實(shí)驗(yàn)誤差；根據(jù)阿基米德原理求出小鐵塊受到的浮力，然后與彈簧測(cè)力計(jì)的分度值相比較可知實(shí)驗(yàn)中小鐵塊的體積太�。�
解答：解：（1）根據(jù)稱重法F_浮=G-F′可知，要測(cè)量“小鐵塊浸在水中時(shí)受到浮力的大小”應(yīng)測(cè)出小鐵塊的重力和在水中彈簧測(cè)力計(jì)的拉力，并求出受到浮力的大小，故實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格如下：

序號(hào)	彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F1/N	彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F2/N	小鐵塊受到的浮力
1
2

（2）①實(shí)驗(yàn)時(shí)用到的測(cè)量工具是彈簧測(cè)力計(jì)，在使用時(shí)應(yīng)先校零；
②實(shí)驗(yàn)步驟中稱小鐵塊重時(shí)，小鐵塊表面沾水，測(cè)量出小鐵塊的重力大于實(shí)際重力，應(yīng)先測(cè)小鐵塊的重力，再測(cè)浸沒水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；
③小鐵塊浸沒時(shí)受到的浮力F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10×10^-6m³=0.1N＜0.2N，故所測(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)誤差較大，應(yīng)換一體積大的鐵塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
故答案為：①彈簧測(cè)力計(jì)在使用前沒有校零，應(yīng)先校零；
②實(shí)驗(yàn)步驟中稱小鐵塊重時(shí)，小鐵塊表面沾水，造成誤差，應(yīng)將實(shí)驗(yàn)步驟對(duì)調(diào)；
③小鐵塊體積太小，兩次彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)差值小于彈簧測(cè)力計(jì)的分度值，測(cè)量誤差較大，應(yīng)換一個(gè)體積大些的小鐵塊．（任意兩條均可）
點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)表格的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)步驟的評(píng)估，關(guān)鍵是知道稱重法測(cè)物體所受浮力的原理以及實(shí)驗(yàn)中為減小誤差需要注意的事項(xiàng)，綜合性強(qiáng)，具有一定的難度．