Question

現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室有調(diào)節(jié)好的托盤天平一架（帶砝碼），平底試管一個(gè)，足量的沙子，小勺一把，符合要求的量筒中裝有適量的水等器材。請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明：“平底試管在水中漂浮時(shí)所受的浮力跟它排開(kāi)水的體積成正比”。
要求：⑴寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟；
⑵設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格。

Answer 1

（1）實(shí)驗(yàn)主要步驟
①在量筒中注入適量的水，讀出此時(shí)水的體積V₀,；向平底試管內(nèi)裝入適量的沙子，把試管放入量筒中，使試管漂浮在水中。此時(shí)量筒中水面對(duì)應(yīng)的刻度值用V表示；將V₀、V的數(shù)據(jù)記錄在表格中；
②從水中取出試管，擦干后用天平稱出試管和沙子的質(zhì)量m，將數(shù)據(jù)記錄在表格中；…2分
③仿照步驟1和2，改變?cè)嚬軆?nèi)沙子的質(zhì)量，使試管都能漂浮在量筒的水中，用量筒依次測(cè)出水面對(duì)應(yīng)的刻度值V的數(shù)據(jù)，用天平依次稱出試管和沙子的質(zhì)量m的數(shù)據(jù)，將每次的V、m的數(shù)據(jù)記錄在表格中；
④根據(jù)V_排=V-V₀,F_浮＝G＝mg和測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算6次的V_排和F_浮試管受到的浮力，將計(jì)算的數(shù)據(jù)記錄在表格中。
（2）

V0/cm3
V/cm3
V排/cm3
m/g
F浮/N

 

試題分析：（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是中考較難的題目，浮力大小是如何知道以及排開(kāi)水的體積如何改變等，具體步驟如下
①在量筒中注入適量的水，讀出此時(shí)水的體積V₀,；向平底試管內(nèi)裝入適量的沙子，把試管放入量筒中，使試管漂浮在水中。此時(shí)量筒中水面對(duì)應(yīng)的刻度值用V表示；將V₀、V的數(shù)據(jù)記錄在表格中；
②從水中取出試管，擦干后用天平稱出試管和沙子的質(zhì)量m，將數(shù)據(jù)記錄在表格中；…2分
③仿照步驟1和2，改變?cè)嚬軆?nèi)沙子的質(zhì)量，使試管都能漂浮在量筒的水中，用量筒依次測(cè)出水面對(duì)應(yīng)的刻度值V的數(shù)據(jù)，用天平依次稱出試管和沙子的質(zhì)量m的數(shù)據(jù)，將每次的V、m的數(shù)據(jù)記錄在表格中；
④根據(jù)V_排=V-V₀,F_浮＝G＝mg和測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算6次的V_排和F_浮試管受到的浮力，將計(jì)算的數(shù)據(jù)記錄在表格中。
（2）

V0/cm3
V/cm3
V排/cm3
m/g
F浮/N

 
點(diǎn)評(píng)：學(xué)會(huì)用控制變量法來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表格，最后分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論。