Question

實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材：彈簧測(cè)力計(jì)，燒杯，足夠多的細(xì)線，水，刻度尺，水彩筆，不同體積的圓柱形鐵塊（六塊），符合實(shí)驗(yàn)要求的量筒．小明想利用實(shí)驗(yàn)桌上的器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：“在同一種液體中，物體受到的浮力和它排開(kāi)液體的體積成正比”．請(qǐng)根據(jù)上述要求幫助小明設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟．

Answer 1

答：實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）用細(xì)線分別拴好六塊鐵塊，用水彩筆標(biāo)記為1、2、3、4、5、6，用測(cè)力計(jì)測(cè)出重力分別記為G₁、G₂、G₃、G₄、G₅、G₆；
（2）在量筒中裝入適量的水，體積記為V；
（3）用測(cè)力計(jì)懸吊鐵塊1，并放入量筒中，記下此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F₁，量筒中水面到達(dá)的刻度記為V ₁；
（4）取出鐵塊1，用滴管補(bǔ)充量筒內(nèi)的水，使其體積再次到達(dá)V，用測(cè)力計(jì)懸吊鐵塊2，并放入量筒中，記下此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F₂，量筒中水面到達(dá)的刻度記為V ₂；
（5）重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟4，再測(cè)出4組數(shù)據(jù)F₃、V₃；F₄、V₄；F₅、V₅；F₆、V₆；
（6）計(jì)算出鐵塊1、2、3、4、5、6受到的浮力F_浮1=G₁-F₁； F_浮2=G₂-F₂；…；
鐵塊1、2、3、4、5、6排開(kāi)液體的體積 V_排1=V₁-V；V_排2=V₂-V；…．
其它設(shè)計(jì)合理均可．
分析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，應(yīng)圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮皖}目中提供的實(shí)驗(yàn)器材分析．本實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證浮力和排開(kāi)液體的體積成正比，題目中有彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線和水，利用F_浮=G-F，能夠測(cè)出每一個(gè)圓柱體所受的浮力；借助量筒和水，利用排水法可以測(cè)出每個(gè)圓柱體排開(kāi)水的體積．將每個(gè)圓柱體所受浮力大小與排開(kāi)水的體積進(jìn)行比較，總結(jié)結(jié)論．
點(diǎn)評(píng)：實(shí)驗(yàn)步驟4中，用滴管補(bǔ)充量筒中的水，是非常必要的，此操作能保證不同鐵塊放入量筒中的水中前，水的體積相同．驗(yàn)證浮力與排開(kāi)水的體積成正比，關(guān)鍵是每次測(cè)量圓柱體所受浮力時(shí)，都必須使圓柱體完全浸沒(méi)．