Question

实验台上完全相同的钩码六个，满足要求的弹簧测力计和配套的砝码一盒，满足要求的塑料圆柱形水筒一个和一根细线．要求利用上述实验器材设计一个实验证明：“当液体密度一定时，固体所受的浮力与它排开液体的体积成正比”．请写出主要实验步骤并设计数据记录表格．

Answer

（1）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；
（2）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；
（3）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．
【解析】
实验步骤如下：
（1）将弹簧测力计调零；
（2）在塑料圆柱形水筒中注入适量的水，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，且不碰塑料筒壁和底，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）将其中的两个钩码浸没水中，且不碰塑料筒壁和底，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）按步骤4，将3～6个钩码依次浸没水中，且不碰塑料壁和底，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3V、4V、5V、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