Question

13．实验台上有以下实验器材：一个大烧杯中装有适量的水、一个大烧杯装有适量的酒精、小烧杯一个、溢水杯一个、6个形状和大小都不同的实心铁块、6个形状和大小都不同的蜡块、量程合适的弹簧测力计和量筒各一个、细线一根．已知ρ_铁＞ρ_水＞ρ_蜡＞ρ_酒，铁块和蜡块都可以单独放入题中所给的任意容器中．请设计实验证明：物体在液体中受到的浮力和它排开液体的体积成正比．写出实验步骤并画出数据记录表格．

Answer 1

分析 利用称重法测量铁块受到水的浮力，利用量筒和排水法测量铁块排开水的体积，由此设计实验．根据实验步骤中所测量设计表格．

解答 解：
（1）实验步骤：
①将大烧杯倾斜放置并倒满水；
②将其中一个铁块挂在弹簧测力计上，读出其重力G，手提弹簧测力计，使其浸没水中，且不碰筒壁和筒底，测出铁块所受拉力F₁，同时让溢出的水流入小烧杯中；
③用量筒测出小烧杯中排开的水的体积，
④重复以上步骤，分别测出另外几个铁块的重力、浸没入水中时的拉力、排出水后小桶和溢水的总重力．
⑤分析：根据F_浮=G-F_拉计算铁块在水中受到的浮力与V_排之间的关系得出结论．
（2）由实验步骤要分别测出每个铁块重力和浸没在水中时弹簧测力计示数，还要用量筒测出每次铁块排开水的体积大小，所以实验表格如下：

	1	2	3	4	5	6
铁块重力G/N
铁块浸没时弹簧测力计示数/N
铁块受到的浮力/N
铁块排开水的体积/m3

点评 本题是探究浮力与排开液体体积关系的实验设计题，考查了称量法测浮力的方法的应用，还要注意要得到普遍的结论要进行多次实验．