问题补充:
实验桌上有满足实验需要的如下器材:天平、砝码、体积不同的铝块、细线、大烧杯、量筒、水.请你利用上述器材设计一个实验证明:浸在水中的物体所受的浮力大小跟物体排开水的体积成正比.请你写出实验步骤,画出实验数据记录表.
答案:
解:实验步骤:
(1)在量筒中注入适量的水,读出此时水的体积V0;用细线把一个铝块拴好,使其浸没在量筒内的水中,此时量筒中水面对应的刻度值用V表示;将V0、V的数据记在实验数据记录表中.
(2)在烧杯中注入适量的水,用调节好的天平测出烧杯和水的总质量m0的数据,并记在实验数据记录表中;将步骤(1)中用细线拴好的铝块悬挂并浸没在天平左盘上的烧杯内的水中,铝块不接触烧杯,在天平右盘添加适量的砝码,移动游码,天平再次平衡时,天平右盘中砝码的总质量与游码所对刻度值之和用m表示,将m的数据记在实验数据记录表中.
(3)换用体积不同的铝块,仿照步骤(1)、(2)再做5次实验,依次读出它们浸没在量筒的水中时,水面对应的刻度值V的数据;分别测出相应的每个铝块悬挂并浸没在烧杯的水中时m的数据;分别将每次的V、m的数据记在实验数据记录表中.
(4)根据V排=V-V0,F浮=mg-m0g分别计算出6次的V排和F浮的数据,并分别记在实验数据记录表中.实验数据记录表
?????V0/m3V/m3V排/m3m0/kgm/kgF浮/N
解析分析:器材中缺少弹簧测力计,因此实验的关键是如何用天平测出铝块所受的浮力.首先用天平测出烧杯和水的总质量,接着用细线拴好的铝块悬挂并浸没在天平左盘上的烧杯内的水中,测出此时的总质量,二者之差就是铝块浸没在水中时排开水的质量,根据F浮=G排=m排g计算出铝块所受的浮力.
点评:本题是一道探究设计题,考查了天平测浮力的方法,以及研究浮力大小与排开液体体积的关系,解题时需要注意以下四点:
(1)明确自变量、因变量和控制变量;
(2)排水法测体积;
(3)利用天平的差量法测量物体的浮力;
(4)实验语言的严谨性.
实验桌上有满足实验需要的如下器材:天平 砝码 体积不同的铝块 细线 大烧杯 量筒 水.请你利用上述器材设计一个实验证明:浸在水中的物体所受的浮力大小跟物体排开水的体积