Question

2．实验桌上备有如下实验器材：符合要求的弹簧测力计、溢水杯、小桶、重物各一个；足量的水．请选用上述实验器材设计一个实验，证明“浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受的重力”．请你将实验步骤补充完整，并在实验记录表格中填写所需物理量．
实验步骤：
（1）将弹簧测力计调零，用弹簧测力计分别测量出小桶受到的重力G_桶、重物受到的重力G_物，并将数据记录在表格中．
（2）将溢水杯注满水，小桶清空；用弹簧测力计吊着重物，使重物的一部分体积浸入溢水杯中的水中静止，让溢出的水全部流到小桶中．读出弹簧测力计所测重物受到的拉力F_拉；并用弹簧测力计测出小桶及桶中水的总重力G_总；并将数据记录在表格中．
（3）仿照步骤2，改变重物浸在水中的体积5次，并将所需数据记录在表格中；
（4）利用公式F_浮=G_物-F_拉计算出重物每次受到的浮力F_浮；利用公式G_排液=G_总-G_桶计算出每次重物排开水的重力G_排液．并记录在表格中．
实验数据记录表格：（填写所需物理量）

次数 物理量	1	2	3	4	5	6
小桶受到的重力G桶/N
重物受到的重力G物/N

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_物-F_拉计算出浮力的大小．

解答 解：实验步骤：
（2）将金属块缓慢的浸入溢水杯内与器壁不接触，当金属块完全浸没在水中时弹簧测力计的示数为F_拉．当溢水杯的溢水口中不再有水溢出时，取出小桶用弹簧测力计测其总重为G_总，记录G_总、F_拉；
（4）根据F_浮=G_物-F_拉，G_排液=G-G_桶，并分别计算出F_浮、G_排，将数据记录在表格中（填写所需物理量）．

次数 物理量	1	2	3	4	5	6
小桶受到的重力G桶/N
重物受到的重力G物/N
弹簧测力计的拉力F拉/N
小桶及桶中水的总重力G总/N

故答案为：
（2）读出弹簧测力计所测重物受到的拉力F_拉；并用弹簧测力计测出小桶及桶中水的总重力G_总；        
（4）F_浮=G_物-F_拉；G_排液=G_总-G_桶．

次数 物理量	1	2	3	4	5	6
小桶受到的重力G桶/N
重物受到的重力G物/N
弹簧测力计的拉力F拉/N
小桶及桶中水的总重力G总/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．