Question

固体在液体中所受的浮力大小跟什么因素有关？在进行该问题的实验探究时，小李根据自己的经验感受，提出：“在同种液体中，固体所受的浮力大小跟排开液体的体积成正比。” 现有实验器材：测力计、多个相同的钩码、高度足够的烧杯、水。请你根据提供的器材设计一个实验验证小李的猜想。简明陈述实验步骤并写出实验记录表。

Answer

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个钩码的总重为G并将数据记录在表格中；

（3）手提弹簧测力计，使其中的一个钩码浸没水中，且不碰杯壁和杯底，测出钩码所受拉力F1，此时钩码排开的水的体积等于一个钩码的体积记为V，将F1的示数和V记录在表格中；

（4）手提弹簧测力计，使其中的两个钩码浸没水中，且不碰杯壁和杯底，测出钩码所受拉力 F2，此时钩码排开的水的体积2V，将F2的示数和2V记录在表格中；

（5）仿照步骤4，将3～6个钩码依次浸没水中，且不碰杯壁和杯底，分别测出为F3～F6，相应地，3、4、5、6个钩码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拉分别计算钩码所受的浮力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

1V

2V

3V

4V

5V

6V

G/N

F拉/N

F浮/N

【解析】

试题分析：题中给出了测力计，先测量六个钩码的重力G，然后测量浸没在水中一个钩码时的拉力F拉，两次的示数之差就是钩码受到的浮力F浮；依次求出放入两个、三个、四个、五个、六个钩码浸没在水中的浮力，求出浮力的比例关系，

同时，先让一个钩码完全浸没在水中时排开水的体积为V，且等于一个钩码的自身体积V，再依次让两个、三个、四个、五个、六个浸没在水中，所以钩码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．

具体实验步骤如下：

（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个钩码的总重为G并将数据记录在表格中；

（3）手提弹簧测力计，使其中的一个钩码浸没水中，且不碰杯壁和杯底，测出钩码所受拉力F1，此时钩码排开的水的体积等于一个钩码的体积记为V，将F1的示数和V记录在表格中；

（4）手提弹簧测力计，使其中的两个钩码浸没水中，且不碰杯壁和杯底，测出钩码所受拉力 F2，此时钩码排开的水的体积2V，将F2的示数和2V记录在表格中；

（5）仿照步骤4，将3～6个钩码依次浸没水中，且不碰杯壁和杯底，分别测出为F3～F6，相应地，3、4、5、6个钩码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拉分别计算钩码所受的浮力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

1V

2V

3V

4V

5V

6V

G/N

F拉/N

F浮/N

考点：阿基米德原理