Question

15．实验室备有如下器材：量筒、细线、足量的水、实心圆柱体（密度比水大，能放入量筒中）、量程合适的弹簧测力计，请用上述器材设计一个实验证明：物体受到的浮力与物体排开液体重力相等．简述实验步骤并画出实验数据记录表格．

Answer 1

分析 根据探究的问题：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体所受的重力，在实验中，需测出金属块受到的浮力，所以要用测力计测出金属块的重力，然后将其完全浸没在水中测出其受到的拉力，根据F_浮=G-F计算出浮力的大小．

解答 解：实验步骤：
（1）量筒中装适量的水，观察液面，记录量筒中水的体积V₀到数据表格，将弹簧测力计调零，用细线将圆柱体捆绑好，直立悬挂在弹簧测力计的挂钩上，记录弹簧测力计的示数G；
（2）将圆柱体一部分浸入量筒里的水中，记录弹簧测力计的示数F和量筒的液面位置V；
（3）改变圆柱体浸入的体积，记录弹簧测力计的示数F和量筒的液面位置V；
（4）继续改变圆柱体浸入的体积，并记录弹簧测力计的示数F和量筒的液面位置V；
（5）重复上面的步骤，并记录数据；
（6）用G_排液=ρg（V-V₀）计算出排开的液体的中，根据F_浮=G-F计算出浮力的大小．
实验数据记录表：

V0/m3
G/N
F/N
V/m3
G排液/N
F浮/N

点评 此题通过让学生设计实验探究浸在液体中的物体受到的浮力与排开液体的重力之间的关系，考查了根据实验目的设计实验的能力，实验中测量排开液体的重力是此题中的难点，注意转换法在实验中的应用．