Question

實(shí)驗(yàn)桌上有滿足實(shí)驗(yàn)需要的如下器材：已調(diào)零的彈簧測(cè)力計(jì)、量筒、一大塊陶泥、足量的水、細(xì)線．請(qǐng)你利用上述器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：浸沒在水中的物體所受的浮力大小跟物體排開水的體積成正比．請(qǐng)你寫出實(shí)驗(yàn)步驟，畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表．

Answer 1

答：
（1）主要實(shí)驗(yàn)步驟：
①將大陶泥分成6個(gè)重力不同的陶泥塊，并用細(xì)線系好；
②用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出1個(gè)陶泥塊的重力G₁，并將數(shù)據(jù)記錄在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格中；
在量筒中注入適量的水，將陶泥塊浸沒在量筒內(nèi)的水中，且不接觸量筒，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出陶泥塊受到的拉力F_l，用量筒測(cè)出陶泥塊排開水的體積V_排1，并將數(shù)據(jù)F₁、V_排1記錄在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格中；
③換用不同的陶泥塊，仿照步驟②再做5次實(shí)驗(yàn)，使陶泥塊每次都浸沒在量筒內(nèi)的水中，且不接觸量筒，用彈簧測(cè)力計(jì)依次測(cè)出它們的重力G₂…G₆，浸沒在水中受到的拉力F₂…F₆，用量筒測(cè)出陶泥塊排開水的體積V_排2…V_排6，分別將數(shù)據(jù)G、F、V_排記錄在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格中；
④根據(jù)F_浮=G-F和測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算6次試管受到的浮力F_浮1…F_浮6，將計(jì)算的數(shù)據(jù)F_浮記錄在表格中．
（2）實(shí)驗(yàn)記錄表格

G/N
F/N
V排/cm3
F浮/N

分析：器材中有彈簧測(cè)力計(jì)和細(xì)線、水，可以利用稱重法測(cè)出陶泥浸沒時(shí)受到的浮力；有量筒和水，可以得到陶泥的體積．所以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是將陶泥用線拴住掛在彈簧測(cè)力計(jì)下方，浸沒在量筒中的水中，同時(shí)得到浮力和排開水的體積．為實(shí)驗(yàn)規(guī)律的客觀、普遍，應(yīng)該換用不同質(zhì)量的陶泥進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)．
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．