Question

實(shí)驗(yàn)臺(tái)上完全相同的鉤碼六個(gè)，滿足要求的彈簧測(cè)力計(jì)和配套的砝碼一盒，滿足要求的塑料圓柱形水筒一個(gè)和一根細(xì)線．要求利用上述實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：“當(dāng)液體密度一定時(shí)，固體所受的浮力與它排開(kāi)液體的體積成正比”．請(qǐng)寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟并設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)記錄表格．

Answer 1

【答案】分析：（1）題中給出了測(cè)力計(jì)，先測(cè)量六個(gè)鉤碼的重力G，然后測(cè)量浸沒(méi)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；
（2）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(méi)在水中的浮力，求出浮力的比例關(guān)系；
（3）同時(shí)，先讓一個(gè)鉤碼完全浸沒(méi)在水中時(shí)排開(kāi)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(méi)在水中，所以鉤碼排開(kāi)液體的體積就是1：2：3：4：5：6；從而得出浮力和排開(kāi)液體體積的關(guān)系．
解答：解：實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）將彈簧測(cè)力計(jì)調(diào)零；
（2）在塑料圓柱形水筒中注入適量的水，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)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(cè)力計(jì)，使其中的一個(gè)鉤碼浸沒(méi)水中，且不碰塑料筒壁和底，測(cè)出鉤碼所受拉力F₁，此時(shí)鉤碼排開(kāi)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）將其中的兩個(gè)鉤碼浸沒(méi)水中，且不碰塑料筒壁和底，測(cè)出鉤碼所受拉力 F₂，此時(shí)鉤碼排開(kāi)的水的體積2V，將F₂的示數(shù)和2V記錄在表格中；
（5）按步驟4，將3～6個(gè)鉤碼依次浸沒(méi)水中，且不碰塑料壁和底，分別測(cè)出為F₃～F₆，相應(yīng)地，3、4、5、6個(gè)鉤碼排開(kāi)的水的體積分別記為3V、4V、5V、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(cè)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

點(diǎn)評(píng)：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(cè)量的方法---稱重法（即F_浮=G-F_拉）的有關(guān)知識(shí)．