Question

实验桌上提供了6个50g附有挂钩的金属块，0～5N的弹簧测力计一个，适量的水和满足实验要求的量筒。请你利用提供的实验器材，设计实验证明：水对物体的浮力与物体排开水的体积成正比。写出实验步骤并设计实验数据的记录表格。（6分）

Answer

实验步骤:（4分）

（1）在量筒中倒入适量的水，读出量筒中水的体积Vo并记录在表格中；

（2）在调节好的弹簧测力计的挂钩上，挂上6个金属块，测出6个金属块的总重为G并将数据记录在表格中；

（3）手提弹簧测力计，使其中的一个金属块浸没水中，且不碰杯壁和杯底，测出金属块所受拉力F1，读出此时量筒中水的体积V1，将F1的示数和V1记录在表格中；

（4）手提弹簧测力计，使其中的两个金属块浸没水中，且不碰杯壁和杯底，测出金属块所受拉力 F2，读出此时量筒中水的体积V2，将F2的示数和V2记录在表格中；

（5）仿照步骤（4），将3～6个金属块依次浸没水中，且不碰杯壁和杯底，分别测出为F3～ F6；读出此时量筒中水的体积分别为V3～ V6，并记录数据在表格中；

（6）根据V排=V－V0和F浮=G－F拉分别计算金属块排开水的体积V排1~ V排6及所受的浮力F浮1~F浮6并将数据记录在表格中；

（7）整理实验器材。

实验数据的记录表格：（2分）

浮力大小与排液体积成正比的数据记录表

Vo/cm3

V/cm3

V排/cm3

G/N

F拉/N

F浮/N

【解析】

试题分析：利用称重法测量钩码受到水的浮力，利用排水法测量钩码排开水的体积，将六个钩码依次浸入水中，测出受到的浮力和排开水的体积，记录入表格，分析数据得出结论。

（1）量筒中倒入适量的水，记录此时量筒液面对应的刻度V0，用调好的弹簧测力计测出6个钩码的总重力记做G。

（2）将6个钩码挂在测力计的挂钩上，手提测力计，使其中的一个钩码没入量筒的水中，记录此时测力计的示数为F1、量筒液面对应的刻度为V1。

（3）仿照步骤（2）分别将2个、3个、4个、5个、6个钩码没入水中，测力计的示数分别为 F2、F3、F4、F5、F6；量筒中液面对应的刻度分别为V2、V3、V4、V5、V6。

（4）计算物体受到的浮力：F浮1=G-F1、F浮2=G-F2、F浮3=G-F3、F浮4=G-F4、F浮5=G-F5、F浮6=G-F6；

计算物体排开水的体积：V排1=V1-V0、V排2=V2-V0、V排3=V3-V0、V排4=V4-V0、V排5=V5-V0、V排6=V6-V0；

数据记录表：

G/N

F/N

V/m3

V排/m3

F浮/N

考点：此题考查的是证明水对物体的浮力与物体排开水的体积成正比。