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小东在学习浮力知识时提出:“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:符合要求的弹簧测力计、多个体积不同的实心金属块、细线、符合要求的量

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解决时间 2021-03-20 17:34
小东在学习浮力知识时提出:“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:符合要求的弹簧测力计、多个体积不同的实心金属块、细线、符合要求的量筒和烧杯、水.请根据提供的器材设计实验验证小东的猜想.简明陈述实验步骤.
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答:实验步骤:
(1)用细线分别拴好六块金属块,用水彩笔标记为1、2、3、4、5、6,用测力计测出重力分别记为G1、G2、G3、G4、G5、G6;
(2)在量筒中装入适量的水,体积记为V;
(3)用弹簧测力计悬吊金属块1,并放入量筒中,记下此时测力计的示数为F1,量筒中水面到达的刻度记为V?1;
(4)取出金属块1,用滴管补充量筒内的水,使其体积再次到达V,用测力计悬吊金属块2,并放入量筒中,记下此时测力计的示数为F2,量筒中水面到达的刻度记为V?2;
(5)重复实验步骤4,再测出4组数据F3、V3;F4、V4;F5、V5;F6、V6;
(6)计算出金属块1、2、3、4、5、6受到的浮力F浮1=G1-F1;?F浮2=G2-F2;…;
金属块1、2、3、4、5、6排开液体的体积?V排1=V1-V;V排2=V2-V;….
分析所得数据得出结论.解析分析:根据实验器材设计实验步骤,应围绕实验目的和题目中提供的实验器材分析.
本实验的目的是验证浮力和排开液体的体积成正比,题目中有弹簧测力计、细线和水,利用F浮=G-F,能够测出每一个金属块所受的浮力;借助量筒和水,利用排水法可以测出每个金属块排开水的体积.将每个金属块所受浮力大小与排开水的体积进行比较,总结结论.点评:实验步骤4中,用滴管补充量筒中的水,是非常必要的,此操作能保证不同金属块放入量筒中的水之前,水的体积相同.验证浮力与排开水的体积成正比,关键是每次测量圆柱体所受浮力时,都必须使圆柱体完全浸没.
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