Question

8．实验桌上有底面积已知为S的柱形容器一个，足量的水，细线若干，不同体积的石块六个，刻度尺和弹簧测力计各一．请你利用以上器材设计实验证明：“水对容器底部压力的变化量△F_压等于物体浸没时受到的浮力F_浮”．
（1）简要写出获得第一组实验数据的实验步骤，写出△F_压和F_浮的计算公式．
（2）画出实验数据记录表．

Answer 1

分析 根据实验目的，要探究水对容器底部压力的变化量△F_压等于物体浸没时受到的浮力F_浮．
需测量压力的变化，首先根据深度的变化，求出液体压强的变化，根据F=pS得出压力的变化；
根据称重法可测量浮力的大小，分别测出六个石块浸没时的浮力和容器底所受压力的变化，分析可得结论．

解答 答：
（1）①在容器内倒入适量的水，用刻度尺测出水面上部容器的高度h₀，记录在表格中；
②用细线拴住石块，用测力计测出石块的重力G₁，并将其完全浸没在水中，记下测力计的示数F₁，并用刻度尺测出水面上部容器的高度h₁，记录在表格中；
③细线拴住石块，用测力计测出分别石块的重力G₂、G₃、G₄、G₅、G₆，并将其完全浸没在水中，记下测力计的示数F₂、F₃、F₄、F₅、F₆，并用刻度尺测出水面上部容器的高度h₂、h₃、h₄、h₅、h₆，记录在表格中；
第一组容器底部压力的变化：△F_压=△pS=ρ_水g（h₂-h₁）S；
（2）实验表格如下所示：

实验次数	小石块的重力G/N	石块浸没在水中时的拉力F/N	小石块受到的浮力F浮/N	未放小石块时，水面上方的高度h0/cm	放入小石块后水面上方的高度h/cm	容器底受到的压力变化量△F/N
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2
3
4
5
6

点评 本题是探究柱形容器中液体度物体浮力与容器底部所受压力的变化关系，考查了对实验的设计，关键能够掌握浮力和压力变化量的测量方法．