Question

小東同學學習浮力的知識后，認為“漂浮的物體所受到的浮力一定大于下沉的物體所受到的浮力”，請你設計一個實驗說明小東同學的說法是錯誤的。

實驗提供的器材有：符合實驗要求的量筒和足量的水。請你在全部使用提供的實驗器材的基礎上，再補充其它的實驗器材并完成實驗步驟。（4分）

 

Answer 1

【答案】

（1）補充的實驗器材：體積相同的木塊和鐵塊。

（2）實驗步驟：

①在量筒中裝入一定量的水，記錄水面到達的刻度為V₀；

②將木塊放入量筒中，木塊漂浮在水面上，記錄水面到達的刻度為V₁；

③將鐵塊放入量筒中，鐵塊下沉到量筒底部，記錄水面到達的刻度為V₂；

④根據公式F_浮=ρ_液g（V-V₀）分別算出木塊和鐵塊所受浮力。

【解析】

試題分析：可使用一個乒乓球和一個大鐵塊投入量筒內的水中，通過觀察量筒示數的變化得出乒乓球和大鐵塊排開水的體積，然后根據F_浮=ρ_液V_排g求出乒乓球和大鐵塊所受的浮力，比較得出結論。

補充的實驗器材：乒乓球、一個大鐵塊。

實驗步驟：

①給量筒中添加適量的水，讀出水的體積V₁；

②將乒乓球投入水中，讀出此時量筒的示數，記為V₂；

③將乒乓球拿出，鐵塊投入水中，讓鐵塊浸沒在水中，讀出量筒此時的示數，記為V₃；

④乒乓球受到的水的浮力F_浮1=ρ_水（V₂-V₁）g，大鐵塊受到的水的浮力F_浮2=ρ_水（V₃-V₁）g。

比較乒乓球和大鐵塊受到的浮力，得出結論。

考點：此題考查的是浮力的實驗。

點評：此題是要求學生自己設計實驗驗證一個結論的能力，此題需要注意的是選材---漂浮的物體排水體積一定要小于下沉物體的排水體積。