Question

學(xué)習(xí)浮力知識時，姜萍知道了阿基米德原理，并知道其數(shù)學(xué)表達(dá)式為F_浮=G_排．該同學(xué)想通過實驗來驗證，于是她走進(jìn)實驗室，選擇了大燒杯（或溢水杯）、水、彈簧測力計、鐵塊、小桶、細(xì)線這些器材，進(jìn)行實驗．
（1）用畫簡圖的方法描述她的實驗過程；
（2）請為她設(shè)計出記錄測量數(shù)據(jù)的表格；
（3）寫出利用測量數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證的過程．（測量數(shù)據(jù)用表格中的物理量表示）

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)F_浮=G_排，實驗中需要測出浮力F_浮=G-F；測出排出液體的重力G_排=G_總-G_桶；由F_浮與G_排的表達(dá)式可以看出，需要測量四個量：鐵塊的重力G、空桶的重力G_桶、鐵塊浸沒水中時彈簧測力計的示數(shù)F、桶與排出水的總重力G_總；
（2）根據(jù)（1）中測量數(shù)據(jù)設(shè)計表格；
（3）根據(jù)所測數(shù)據(jù)計算F_浮與G_排并進(jìn)行比較．
解答：解：（1）實驗步驟：
①測出鐵塊的重力G
②測出空桶的重力G_桶
③讀出鐵塊浸沒時，彈簧測力計的示數(shù)F
④測出小桶與水的總重力G_總
故答案為：

（2）根據(jù)（1）中所測數(shù)據(jù)設(shè)計表格如下：
故答案為：

鐵塊的重力G/N	空桶的重力G桶/N	鐵塊浸沒在水中時彈簧測力計的示數(shù)F/N	桶與水的總重力G總/N

（3）根據(jù)（1）中步驟與（2）中數(shù)據(jù)計算浮力與排開水的重力，
浮力等于鐵塊重力G減去鐵塊浸沒在水中時彈簧測力計的示數(shù)F，即：F_浮=G-F；
排開水的重力G_排等于桶與水的總重力G_總減去空桶的重力G_桶，即：G_排=G_總-G_桶；
比較F_浮與G_排的大小關(guān)系．
點評：考查浮力大小等于什么，實驗中需要測量的物理量比較多，特別注意測量小桶的重力應(yīng)放在測浮力之前，實際情況中，學(xué)生容易忘記步驟的先后順序，會導(dǎo)致數(shù)據(jù)誤差太大．