在學(xué)習(xí)浮力知識(shí)時(shí),小李根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)感受,提出:“在同種液體中,固體所受的浮力大小跟排開液體的體積成正比.”現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材:彈簧測(cè)力計(jì)(量程足夠大)、六個(gè)相同的鉤碼、高度足夠的燒杯、水、量筒.請(qǐng)你根據(jù)提供的器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證小李的猜想.簡(jiǎn)明陳述實(shí)驗(yàn)步驟.
【答案】分析:根據(jù)浮力公式F浮=ρ液gV排知,浮力大小與液體密度和排開液體的體積有關(guān),根據(jù)小李的觀點(diǎn):“在同種液體中,固體所受的浮力大小跟排開液體的體積成正比.”在探究的過程中應(yīng)控制液體的密度不變,改變物體排開液體的體積,根據(jù)提供的器材可分別采用1、2、3、4、5、6個(gè)鉤碼來改變V排,同時(shí)需測(cè)出幾種情況下所受的浮力.
解答:答:實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)將彈簧測(cè)力計(jì)指針調(diào)零,在燒杯中注入適量的水;
(2)將6個(gè)鉤碼掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量6個(gè)鉤碼受到的重力為G,記錄在實(shí)驗(yàn)表格中.
(3)將彈簧測(cè)力計(jì)下的六個(gè)鉤碼中的1個(gè)浸沒在水中,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力為F1,將F1和鉤碼排開的水的體積V1記錄在表格中.
(4)仿照步驟3,分別用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量浸沒2、3、4、5、6個(gè)鉤碼時(shí)的拉力為F2、F3、F4、F5、F6,將這些數(shù)據(jù)和2、3、4、5、6個(gè)鉤碼排開的水的體積V2、V3、V4、V5、V6記錄在表格中;
(5)根據(jù)F浮=G-F計(jì)算出F浮1…F浮6,與V1…V6比較,證明同種液體,物體所受浮力大小與排開液體的體積成正比.
點(diǎn)評(píng):此題通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在同種液體中,固體所受的浮力大小跟排開液體的體積成正比的特點(diǎn),考查了學(xué)生對(duì)控制變量法的應(yīng)用,同時(shí)考查了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)解決問題的能力.