Question

2．實驗室備有符合實驗要求的如下器材：彈簧測力計、實心圓柱形金屬塊、水、量筒、細線等實驗器材，請選用上述器材設計實驗證明：浮力大小與物體排開液體的體積有關．
（1）寫出實驗步驟；
（2）畫出實驗數據記錄表格．

Answer 1

分析 （1）要研究浮力大小與物體排開液體的體積有關，應分別測算出浮力大小和排開液體的體積；
根據稱重法，F_浮=G-F_示，用量筒可測出圓柱體排開液體的體積，為得出普遍性的結論，應多次測量；
對F_浮與V_排進行比較得出答案，據此確定實驗步驟；
（2）根據要記錄的數據設計表格．

解答 解：（1）實驗步驟：
①將彈簧測力計調零，用彈簧測力計測量實心圓柱形的重力G，并將數據記錄在表格中．
②在量筒中盛入適量的水，記下水的體積V，將彈簧測力計下的圓柱體部分浸在水中靜止，記下此時水的面對應的刻度V₁和測力計示數F₁，將數據記錄在表格中；
③仿照步驟2再做2次，增加圓柱體浸在水的體積，記下水面對應的刻度分別為V₂、V₃；同時記下測力計對應的示數F₂、F₃，將數據分別記錄在表格中；
對F_浮與V_排進行比較得出結論；
（2）根據測量數據設計表格如下所示：

實驗次數

圓柱體的重力G/N

原來水的體積V/cm3

第1次水面對應的刻度V1

第1次排開水的體積 V1-V/cm3

第1次測力計示數F1

第1次受的浮力 G-F1/N

第2次水面對應的刻度V2/cm3

第2次排開水的體積 V2-V/cm3

第2次測力計示數F2/N

第2次受的浮力 G-F2/N

第3次水面對應的刻度 V3/cm3

第3次排開水的體積 V3-V/cm3

第3次測力計示數F3/N

第3次受的浮力G-F3/N

1

2

3

故答案為：（1）①將彈簧測力計調零，用彈簧測力計測量實心圓柱形的重力G，并將數據記錄在表格中．
②在量筒中盛入適量的水，記下水的體積V，將彈簧測力計下的圓柱體部分浸在水中靜止，記下此時水的面對應的刻度V₁和測力計示數F₁，將數據記錄在表格中；
③仿照步驟2再做2次，增加圓柱體浸在水的體積，記下水面對應的刻度分別為V₂、V₃；同時記下測力計對應的示數F₂、F₃，將數據分別記錄在表格中；
（2）實驗數據記錄表格如上所示．

點評 本題研究浮力大小與物體排開液體的體積的關系，考查稱重法測浮力大小、量筒的使用及歸納法的運用和設計實驗方案和設計表表格的能力．