Question

现在实验室有调节好的托盘天平一架（带砝码），平底试管一个，足量的沙子，小勺一把，符合要求的量筒中装有适量的水等器材。请你设计实验证明：“平底试管在水中漂浮时所受的浮力跟它排开水的体积成正比”。
要求：⑴写出主要实验步骤；
⑵设计实验记录表格。

Answer 1

（1）实验主要步骤
①在量筒中注入适量的水，读出此时水的体积V₀,；向平底试管内装入适量的沙子，把试管放入量筒中，使试管漂浮在水中。此时量筒中水面对应的刻度值用V表示；将V₀、V的数据记录在表格中；
②从水中取出试管，擦干后用天平称出试管和沙子的质量m，将数据记录在表格中；…2分
③仿照步骤1和2，改变试管内沙子的质量，使试管都能漂浮在量筒的水中，用量筒依次测出水面对应的刻度值V的数据，用天平依次称出试管和沙子的质量m的数据，将每次的V、m的数据记录在表格中；
④根据V_排=V-V₀,F_浮＝G＝mg和测量数据，计算6次的V_排和F_浮试管受到的浮力，将计算的数据记录在表格中。
（2）

V0/cm3
V/cm3
V排/cm3
m/g
F浮/N

 

试题分析：（1）设计实验是中考较难的题目，浮力大小是如何知道以及排开水的体积如何改变等，具体步骤如下
①在量筒中注入适量的水，读出此时水的体积V₀,；向平底试管内装入适量的沙子，把试管放入量筒中，使试管漂浮在水中。此时量筒中水面对应的刻度值用V表示；将V₀、V的数据记录在表格中；
②从水中取出试管，擦干后用天平称出试管和沙子的质量m，将数据记录在表格中；…2分
③仿照步骤1和2，改变试管内沙子的质量，使试管都能漂浮在量筒的水中，用量筒依次测出水面对应的刻度值V的数据，用天平依次称出试管和沙子的质量m的数据，将每次的V、m的数据记录在表格中；
④根据V_排=V-V₀,F_浮＝G＝mg和测量数据，计算6次的V_排和F_浮试管受到的浮力，将计算的数据记录在表格中。
（2）

V0/cm3
V/cm3
V排/cm3
m/g
F浮/N

 
点评：学会用控制变量法来进行实验的设计，学会设计数据表格，最后分析数据得出结论。