Question

物理課上，老師提供了如下器材，一個(gè)滿足實(shí)驗(yàn)要求的彈簧測力計(jì)、一個(gè)帶有掛鉤的小桶、一個(gè)金屬塊（ρ_金＞ρ_水）和一根細(xì)線、一支筆和足量的水．請(qǐng)同學(xué)們利用上述實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明，浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開液體所受的重力，即F_合=G_掛．
要求：（1）寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟；
　　 （2）設(shè)計(jì)出記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格．

Answer 1

解：（1）①小桶中裝有適量的水，用彈簧測力計(jì)測出它的重力為G；
②用細(xì)線拴好金屬塊，掛在彈簧測力計(jì)下，測出它的重力G₁；
③將金屬塊浸在水中（金屬塊不能碰到容器底及小桶中的水不溢出），讀出此時(shí)測力計(jì)的示數(shù)為F，并在水面處的桶上做標(biāo)記；
④取出金屬塊，向桶中加水，使水面到達(dá)標(biāo)記處，用彈簧測力計(jì)測出小桶的總重力為G₂；
⑤分析表中數(shù)據(jù)，得出結(jié)論．
（2）表格中應(yīng)有所測的物理量，如下表所示：

次數(shù)	金屬塊重G1/N	物體在水中時(shí)測力計(jì)的示數(shù)F/N	浮力F浮/N	原小桶的總重G/N	加水后小桶的總重G2/N	排開的水重G排/N
1
2
3

分析：根據(jù)探究的問題：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開液體所受的重力，在實(shí)驗(yàn)中，需測出金屬塊受到的浮力，所以要用測力計(jì)測出金屬塊的重力，然后將其完全浸沒在水中測出其受到的拉力，根據(jù)F_浮=G-F計(jì)算出浮力的大��；
要求出排開液體的重力，需用轉(zhuǎn)換法，根據(jù)排開液體的體積與物體的體積相等，可以記下金屬塊浸在水中時(shí)水面到達(dá)的位置，將金屬塊拿出后，水面下降，向桶內(nèi)倒水，直到水面到達(dá)標(biāo)記處，測出此時(shí)水和桶的總重，減去原來水和桶的總重，便等于倒入水的重力即金屬塊排開的水重，比較便可得出結(jié)論．
點(diǎn)評(píng)：此題通過讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究浸在液體中的物體受到的浮力與排開液體的重力之間的關(guān)系，考查了根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，實(shí)驗(yàn)中測量排開液體的重力是此題中的難點(diǎn)，注意轉(zhuǎn)換法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．