Question

實(shí)驗(yàn)證明：在同種液體中，固體所受的浮力大小跟排開(kāi)液體的體積成正比．完成下列主要的實(shí)驗(yàn)步驟和記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格設(shè)計(jì)．
實(shí)驗(yàn)器材：細(xì)長(zhǎng)平底試管一支（已知底面積為S=3cm²）、小湯匙一個(gè)、抹布一塊、刻度尺一把、大水槽一個(gè)（水槽的深度大于平底試管的高度）、足量的水、足量的細(xì)沙子、天平及配套砝碼．
實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）用刻度尺測(cè)出試管的長(zhǎng)度L并記錄；
（2）

把天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)天平平衡

；
（3）用藥匙取適量的細(xì)沙裝入試管，用天平測(cè)出

細(xì)沙和試管的總質(zhì)量m₁

；再將試管放入盛有水的水槽中，使試管

豎直漂浮在水面上靜止

，用刻度尺測(cè)出試管露出水面的高度h₁；將m₁、h₁記錄在表格內(nèi)．
（4）用抹布擦干試管，用藥匙再取適量的細(xì)沙裝入試管，用天平測(cè)出細(xì)沙和試管的總質(zhì)量m₂；再將試管放入盛有水的水槽中，使試管豎直漂浮在水面上靜止，用刻度尺測(cè)出試管露出水面的高度h₂；將m₂、h₂記錄在表格內(nèi)．
（5）仿照步驟（4）再做

4

次實(shí)驗(yàn)，測(cè)出細(xì)沙和試管的總質(zhì)量m₃、m₄、m₅、m₆；測(cè)出每次試管露出水面的高度h₃、h₄、h₅、h₆，并將數(shù)值記錄在表格內(nèi)．
（6）計(jì)算出每次試管浸入水中的深度（L-h）和

排開(kāi)水的體積V_排

；將數(shù)據(jù)記錄在表管內(nèi)．
（7）根據(jù)物體漂浮時(shí)F_浮

=

G_物，可知試管每次漂浮時(shí)所受的浮力F_浮．
（8）分析F_浮和試管排開(kāi)水的體積V_排確定兩者的關(guān)系．
實(shí)驗(yàn)記錄表格：
S=3cm²

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
試管的長(zhǎng)度/cm
細(xì)沙和試管的總質(zhì)量m/kg
重力G/N
試管露出水面高度h/cm
試管浸入水中深度L-h/cm

Answer 1

分析：利用稱重法測(cè)量試管和細(xì)沙受到水的浮力，利用排水法測(cè)量試管排開(kāi)水的體積，依次改變裝入試管中細(xì)沙的質(zhì)量，測(cè)出試管受到的浮力和排開(kāi)水的體積，記錄入表格，分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論．

解答：解：實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）用刻度尺測(cè)出試管的長(zhǎng)度L并記錄；
（2）把天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)天平平衡；
（3）用藥匙取適量的細(xì)沙裝入試管，用天平測(cè)出細(xì)沙和試管的總質(zhì)量m₁；再將試管放入盛有水的水槽中，使試管豎直漂浮在水面上靜止，用刻度尺測(cè)出試管露出水面的高度h₁；將m₁、h₁記錄在表格內(nèi)．
（4）用抹布擦干試管，用藥匙再取適量的細(xì)沙裝入試管，用天平測(cè)出細(xì)沙和試管的總質(zhì)量m₂；再將試管放入盛有水的水槽中，使試管豎直漂浮在水面上靜止，用刻度尺測(cè)出試管露出水面的高度h₂；將m₂、h₂記錄在表格內(nèi)．
（5）仿照步驟（4）再做4次實(shí)驗(yàn)，測(cè)出細(xì)沙和試管的總質(zhì)量m₃、m₄、m₅、m₆；測(cè)出每次試管露出水面的高度h₃、h₄、h₅、h₆，并將數(shù)值記錄在表格內(nèi)．
（6）計(jì)算出每次試管浸入水中的深度（L-h）和排開(kāi)水的體積V_排；將數(shù)據(jù)記錄在表管內(nèi)．
（7）根據(jù)物體漂浮時(shí)F_浮=G_物，可知試管每次漂浮時(shí)所受的浮力F_浮．
（8）分析F_浮和試管排開(kāi)水的體積V_排確定兩者的關(guān)系．
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格：表格如下所示．
故答案為：（2）把天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)天平平衡；（3）細(xì)沙和試管的總質(zhì)量m₁；豎直漂浮在水面上靜止．（5）4．（6）排開(kāi)水的體積V_排．（7）=．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格如下所示．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
浮力F浮/N
試管排開(kāi)水的體積V排/cm3

點(diǎn)評(píng)：本題是一道探究設(shè)計(jì)題，考查了稱重法測(cè)浮力的方法，以及研究浮力大小與排開(kāi)液體體積的關(guān)系，解題時(shí)需要注意以下四點(diǎn)：（1）明確自變量、因變量和控制變量；（2）排水法測(cè)體積；（3）利用稱重法測(cè)量物體的浮力；（4）實(shí)驗(yàn)語(yǔ)言的嚴(yán)謹(jǐn)性．本題考查了量筒的使用、稱重法測(cè)浮力，涉及到設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)表格，有難度！