Question

現在實驗室有調節好的托盤天平一架（帶砝碼），平底試管一個，足量的沙子，小勺一把，符合要求的量筒中裝有適量的水等器材。請你設計實驗證明：“平底試管在水中漂浮時所受的浮力跟它排開水的體積成正比”。
要求：⑴寫出主要實驗步驟；
⑵設計實驗記錄表格。

Answer 1

（1）實驗主要步驟
①在量筒中注入適量的水，讀出此時水的體積V₀,；向平底試管內裝入適量的沙子，把試管放入量筒中，使試管漂浮在水中。此時量筒中水面對應的刻度值用V表示；將V₀、V的數據記錄在表格中；
②從水中取出試管，擦干后用天平稱出試管和沙子的質量m，將數據記錄在表格中；…2分
③仿照步驟1和2，改變試管內沙子的質量，使試管都能漂浮在量筒的水中，用量筒依次測出水面對應的刻度值V的數據，用天平依次稱出試管和沙子的質量m的數據，將每次的V、m的數據記錄在表格中；
④根據V_排=V-V₀,F_浮＝G＝mg和測量數據，計算6次的V_排和F_浮試管受到的浮力，將計算的數據記錄在表格中。
（2）

V0/cm3
V/cm3
V排/cm3
m/g
F浮/N

 

解析試題分析：（1）設計實驗是中考較難的題目，浮力大小是如何知道以及排開水的體積如何改變等，具體步驟如下
①在量筒中注入適量的水，讀出此時水的體積V₀,；向平底試管內裝入適量的沙子，把試管放入量筒中，使試管漂浮在水中。此時量筒中水面對應的刻度值用V表示；將V₀、V的數據記錄在表格中；
②從水中取出試管，擦干后用天平稱出試管和沙子的質量m，將數據記錄在表格中；…2分
③仿照步驟1和2，改變試管內沙子的質量，使試管都能漂浮在量筒的水中，用量筒依次測出水面對應的刻度值V的數據，用天平依次稱出試管和沙子的質量m的數據，將每次的V、m的數據記錄在表格中；
④根據V_排=V-V₀,F_浮＝G＝mg和測量數據，計算6次的V_排和F_浮試管受到的浮力，將計算的數據記錄在表格中。
（2）

V0/cm3
V/cm3
V排/cm3
m/g
F浮/N

 
考點：探究浮力的大小實驗
點評：學會用控制變量法來進行實驗的設計，學會設計數據表格，最后分析數據得出結論。