一天,小丽拿着一个正方体的金属块来找你,希望你能帮助她测出这个金属块浸没在水中时受到的浮力是多少.她提供的实验器材有:刻度尺、弹簧测力计、天平(附砝码)、量筒、烧杯、细线和水,供你选择.请根据你所设计的方法,把所选器材、实验步骤、计算浮力的表达式填写在下表中.
注意:(1)只需填写一种方法.(2)实验步骤中要写明所需测量的物理量及其符号.
| 实验器材 | 金属块 |
| 实验步骤 |
|
| 用测量量的符号写出计算浮力的表达式 | F浮= |
试题答案
解:方法一:实验器材:弹簧测力计、水、烧杯、细线、金属块
实验步骤:(1)用弹簧测力计测出金属块的重力G;
(2)用弹簧测力计测出金属块浸没在水中时的示数F;
用测量的符号写出计算浮力的表达式 F浮=G-F.
方法二:
实验器材:量筒、水、细线、金属块
实验步骤:(1)量筒内装入适量的水,读出体积v1;
(2)将金属块浸没在量筒内的水中,读出体积v2
用测量的符号写出计算浮力的表达式 F浮=ρ水(v2-v1)g
故答案如下表所示.
| 实验器材 | 量筒、水、细线、金属块 |
| 实验步骤 | (1)量筒内装入适量的水,读出体积v1; (2)将金属块浸没在量筒内的水中,读出体积v2 |
| 用测量的符号写出计算浮力的表达式 | F浮=ρ水(v2-v1)g |
试题解析
(1)利用称重法(用弹簧测力计测出金属块的重力、测出金属块浸没在水中时的示数)测量金属块受到的浮力;
(2)用量筒测出金属块的体积(排开水的体积),知道水的密度,利用阿基米德原理求金属块受到的浮力.
点评:本题考查了学生利用提供的器材进行探究实验的能力,要求灵活运用阿基米德原理和称重法,涉及到设计实验方案,属于难题.
