题目内容
小华在家中从井里提水时，发现水桶浸没在水里时很轻，提离水面后变得很重．小华知道，水桶在水里时受到浮力作用，可是水桶受到的浮力有那么大吗？于是，小华和朋友小强找来工具：测力计、铝制的水桶（铝的密度为2.7g/cm3）、刻度尺、绳子等，将水桶浸没入家中水缸里的水中，当提着满桶水渐渐离开水面时，小华和小强分别测出对应的弹簧测力计的示数以及水桶上端到水面的距离（水面处记做0m，水面下为负），然后将记录的数据绘成了图象，如图所示．根据图象，小华用水桶提出水面后绳子的拉力大小，减去水桶浸没在水里时的拉力大小，算出水桶浸没在水里时受到的浮力为104N，他大吃一惊：浮力真的很大啊！小强却仍然心存疑虑，他拿出纸，计算了一会儿说，水桶浸没在水里时受到的浮力应该是4N．（1）请说说他俩的探究经历了哪些过程？
（2）你根据他俩绘制的图象，通过计算分析一下，他俩谁说的对呢？
（3）你能求出水桶中的水有多重吗？是多少？（绳子所受重力、浮力不计，g取10N/kg）
分析：（1）探究实验的步骤一般包括：提出问题、猜想或假设、设计实验、进行实验、分析和论证、评估、交流，据此分析答题；
（2）计算水桶所受的浮力，应该用空水桶的重力，减去水桶浸没在水中时绳子的拉力，根据称重法表示出水桶受到的浮力，根据阿基米德原理表示出受到的浮力，根据密度公式和重力公式表示出水桶的重力，代入数据即可求出水桶浸没在水里时受到的浮力，然后判断他俩谁说的对；
（3）水重应等于水桶完全离开水面后绳子的拉力，减去水桶重力，根据密度公式和重力公式求出空水桶重，进一步求出水桶中水的重．
（2）计算水桶所受的浮力，应该用空水桶的重力，减去水桶浸没在水中时绳子的拉力，根据称重法表示出水桶受到的浮力，根据阿基米德原理表示出受到的浮力，根据密度公式和重力公式表示出水桶的重力，代入数据即可求出水桶浸没在水里时受到的浮力，然后判断他俩谁说的对；
（3）水重应等于水桶完全离开水面后绳子的拉力，减去水桶重力，根据密度公式和重力公式求出空水桶重，进一步求出水桶中水的重．
解答：解：（1）根据探究的实验步骤，他俩的探究经历过程为：发现现象、提出问题、设计并进行实验、收集证据、得出结论、交流与评估；
（2）计算水桶所受的浮力，应该用空水桶的重力，减去水桶浸没在水中时绳子的拉力，
F浮=G-F′，即ρ水gV=ρ铝gV-F′，
数据代入得：
（2.7×103kg/m3-1.0×103kg/m3）×10N/kg×V=6.8N，
解得：V=4×10-4m3，
F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N
所以是小强正确．
（3）水重应等于水桶完全离开水面后绳子的拉力，减去水桶重力，
空水桶重：
G=ρ铝gV=2.7×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=10.8N，
所以水重G水=110.8N-10.8N=100N．
答：（1）发现现象、提出问题、设计并进行实验、收集证据、得出结论、交流与评估；
（2）小强是正确的；
（3）水桶中的水重为100N．
（2）计算水桶所受的浮力，应该用空水桶的重力，减去水桶浸没在水中时绳子的拉力，
F浮=G-F′，即ρ水gV=ρ铝gV-F′，
数据代入得：
（2.7×103kg/m3-1.0×103kg/m3）×10N/kg×V=6.8N，
解得：V=4×10-4m3，
F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N
所以是小强正确．
（3）水重应等于水桶完全离开水面后绳子的拉力，减去水桶重力，
空水桶重：
G=ρ铝gV=2.7×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=10.8N，
所以水重G水=110.8N-10.8N=100N．
答：（1）发现现象、提出问题、设计并进行实验、收集证据、得出结论、交流与评估；
（2）小强是正确的；
（3）水桶中的水重为100N．
点评：本题考查了探究实验的步骤和阿基米德原理、密度公式、重力公式、称重法求浮力公式的应用，关键是从图象中得出相关的信息和明白水桶浸没在水里时受到的浮力．
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