Question

17．小銘利用如下器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明：在同種液體中，固體漂浮時(shí)受到的浮力大小跟排開液體的體積成正比．請(qǐng)你幫他補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)步驟．實(shí)驗(yàn)器材：細(xì)長(zhǎng)平底試管一支（已知底面積為S）、小藥匙一個(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）把天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)天平平衡；
（2）用刻度尺測(cè)出試管的長(zhǎng)度L并記錄；
（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；
（4）再將平底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h；將數(shù)據(jù)記錄在表格內(nèi)．
（5）用抹布擦干試管，用藥匙每次再取適量的細(xì)沙裝入試管，仿照步驟（3）（4）再做5次實(shí)驗(yàn)，并將數(shù)值記錄在表格內(nèi)．
（6）利用公式V_排=S（L-h）計(jì)算出排開水的體積V_排；將數(shù)據(jù)記錄在表格內(nèi)．
（7）根據(jù)物體漂浮時(shí)F_浮=G_物，可知試管每次所受的浮力F_浮 ．
（8）分析F_浮和試管排開水的體積V_排確定兩者的關(guān)系．

Answer 1

分析 明確實(shí)驗(yàn)原理：利用漂浮條件測(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）把天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)天平平衡；
（2）用刻度尺測(cè)出試管的長(zhǎng)度L并記錄；
（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；
（4）再將平底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h；將數(shù)據(jù)記錄在表格內(nèi)．
（5）用抹布擦干試管，用藥匙每次再取適量的細(xì)沙裝入試管，仿照步驟（3）（4）再做5次實(shí)驗(yàn)，并將數(shù)值記錄在表格內(nèi)．
（6）利用公式V_排=S（L-h）計(jì)算出排開水的體積V_排；將數(shù)據(jù)記錄在表格內(nèi)．
（7）根據(jù)物體漂浮時(shí)F_浮=G_物，可知試管每次所受的浮力F_浮 ．
（8）分析F_浮和試管排開水的體積V_排確定兩者的關(guān)系．
故答案為：（3）用天平測(cè)出細(xì)沙和試管的總質(zhì)量m₁；
（4）使試管豎直漂浮在水面上靜止；
（6）V_排=S（L-h）；
（7）物體漂浮時(shí)F_浮=G_物．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道探究設(shè)計(jì)題，考查了漂浮條件研究浮力大小與排開液體體積的關(guān)系，解題時(shí)需要明確實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)量筒的使用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟．