Question

17．在“探究固体在液体中所受的浮力大小跟什么因素有关”的实验时，小亮提出了自己的猜想：“在同种液体中，固体所受的浮力大小跟它排开液体的体积成正比．”请你利用满足实验要求的弹簧测力计、体积均为10cm³的合金块若干、足够的细线、塑料容器、水和毛巾，设计一个实验来验证小亮的猜想是正确的．
要求：（1）写出实验步骤；（2）画出实验数据记录表格．

Answer 1

分析 题中给出了测力计，先测量六个合金块的重力G，然后测量浸没在水中一个合金块时的拉力F_拉，两次的示数之差就是合金块受到的浮力F_浮；依次求出放入两个、三个、四个、五个、六个合金块浸没在水中的浮力，求出浮力的比例关系，
同时，先让一个合金块完全浸没在水中时排开水的体积为V，且等于一个合金块的自身体积V，再依次让两个、三个、四个、五个、六个浸没在水中，所以合金块排开液体的体积就是1：2：3：4：5：6；从而得出浮力和排开液体体积的关系．

解答 解：根据分析，实验步骤如下：
（1）将弹簧测力计调零；
（2）在烧杯中注入适量的水，用弹簧测力计测出6个合金块的总重为G并将数据记录在表格中；
（3）手提弹簧测力计，使其中的一个合金块浸没水中，且不碰杯壁和杯底，测出合金块所受拉力F₁，此时合金块排开的水的体积等于一个合金块的体积记为V，将F₁的示数和V记录在表格中；
（4）手提弹簧测力计，使其中的两个合金块浸没水中，且不碰杯壁和杯底，测出合金块所受拉力 F₂，此时合金块排开的水的体积2V，将F₂的示数和2V记录在表格中；
（5）仿照步骤4，将3～6个合金块依次浸没水中，且不碰杯壁和杯底，分别测出为F₃～F₆，相应地，3、4、5、6个合金块排开的水的体积分别记为3 V、4 V、5 V、6V；
（6）根据F_浮=G-F_拉分别计算合金块所受的浮力F_浮1～F_浮6并将数据记录在表格中．
根据测量的物理量，实验数据的记录表格设计为：

V排/cm3
G/N
F拉/N
F浮/N

点评 本题考查的是学生设计实验方案的能力，要求学生熟练的掌握浮力测量的方法---称重法（F_浮=G-F_拉）的有关知识．