Question

實驗桌上提供了6個50g附有掛鉤的金屬塊，0～5N的彈簧測力計一個，適量的水和滿足實驗要求的量筒。請你利用提供的實驗器材，設(shè)計實驗證明：水對物體的浮力與物體排開水的體積成正比。寫出實驗步驟并設(shè)計實驗數(shù)據(jù)的記錄表格。（6分）

 

Answer 1

【答案】

實驗步驟:（4分）

（1）在量筒中倒入適量的水，讀出量筒中水的體積V_o并記錄在表格中；

（2）在調(diào)節(jié)好的彈簧測力計的掛鉤上，掛上6個金屬塊，測出6個金屬塊的總重為G并將數(shù)據(jù)記錄在表格中；

（3）手提彈簧測力計，使其中的一個金屬塊浸沒水中，且不碰杯壁和杯底，測出金屬塊所受拉力F₁，讀出此時量筒中水的體積V₁，將F₁的示數(shù)和V₁記錄在表格中；

（4）手提彈簧測力計，使其中的兩個金屬塊浸沒水中，且不碰杯壁和杯底，測出金屬塊所受拉力 F₂，讀出此時量筒中水的體積V₂，將F₂的示數(shù)和V₂記錄在表格中；

（5）仿照步驟（4），將3～6個金屬塊依次浸沒水中，且不碰杯壁和杯底，分別測出為F₃～ F₆；讀出此時量筒中水的體積分別為V₃～ V₆，并記錄數(shù)據(jù)在表格中；

（6）根據(jù)V_排=V－V₀和F_浮=G－F_拉分別計算金屬塊排開水的體積V_排1~ V_排6及所受的浮力F_浮1~F_浮6并將數(shù)據(jù)記錄在表格中；

（7）整理實驗器材。

實驗數(shù)據(jù)的記錄表格：（2分）

浮力大小與排液體積成正比的數(shù)據(jù)記錄表

Vo/cm3
V/cm3
V排/cm3
G/N
F拉/N
F浮/N

【解析】

試題分析：利用稱重法測量鉤碼受到水的浮力，利用排水法測量鉤碼排開水的體積，將六個鉤碼依次浸入水中，測出受到的浮力和排開水的體積，記錄入表格，分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論。

（1）量筒中倒入適量的水，記錄此時量筒液面對應(yīng)的刻度V₀，用調(diào)好的彈簧測力計測出6個鉤碼的總重力記做G。

（2）將6個鉤碼掛在測力計的掛鉤上，手提測力計，使其中的一個鉤碼沒入量筒的水中，記錄此時測力計的示數(shù)為F₁、量筒液面對應(yīng)的刻度為V₁。

（3）仿照步驟（2）分別將2個、3個、4個、5個、6個鉤碼沒入水中，測力計的示數(shù)分別為 F₂、F₃、F₄、F₅、F₆；量筒中液面對應(yīng)的刻度分別為V₂、V₃、V₄、V₅、V₆。

（4）計算物體受到的浮力：F_浮1=G-F₁、F_浮2=G-F₂、F_浮3=G-F₃、F_浮4=G-F₄、F_浮5=G-F₅、F_浮6=G-F₆；

計算物體排開水的體積：V_排1=V₁-V₀、V_排2=V₂-V₀、V_排3=V₃-V₀、V_排4=V₄-V₀、V_排5=V₅-V₀、V_排6=V₆-V₀；

數(shù)據(jù)記錄表：

G/N
F/N
V/m3
V排/m3
F浮/N

考點：此題考查的是證明水對物體的浮力與物體排開水的體積成正比。

點評：本題要求學(xué)生會量筒的使用、稱重法測浮力，涉及到設(shè)計實驗步驟、實驗表格，有難度！