Question

【題目】將你一只手的食指浸入水中,你會感受到浮力的作用。你想知道食指所受的浮力大小嗎？請從下圖提供的實驗器材中選擇合理的實驗器材，設計出兩種測出你的食指受到浮力的實驗方案，并完成填空。（已知水的密度是ρ水）

方案一：

(1)寫出你需要測量或記錄的物理量及其符號:

（2）食指所受浮力大小的表達式:F=

方案二：

(1)寫出你需要測量或記錄的物理量及其符號:

（2）食指所受浮力的表達式:F=

Answer 1

【答案】方案一：（1）食指浸入水中排開水的體積V排 （2）ρ水gV排

方案二:(1)小桶的重力為G1，小桶和食指浸入水中是排開的水的總重力G2 (2)G2-G1

【解析】

試題分析：方案一：（1）水槽的橫截面積太大，為減小誤差，應選擇溢水杯；

沒有小桶，溢出水的重力無法用測力計測量，所以可將溢出的水直接接入量筒中，由密度公式得出質量，根據F浮=G排=m排g得出浮力大小；

用到的器材是溢水杯、量筒；

（2）實驗中測出溢出水的體積V便可；

根據阿基米德原理，F=G排=m排g=ρ水Vg；

方案二：（1）需要的實驗器材：彈簧測力計、溢水杯、小桶．

（2）實驗步驟：

①用細線拴住燒杯，然后用彈簧測力計測出空小桶的重力，記為G0；

②向溢水杯中灌滿水，然后將食指插入溢水杯中，用小桶接住從溢水杯中溢出的水；

③用彈簧測力計測出盛有水的小桶的總重G；

浮力的表達式：F浮=G-G0．

故答案為：方案一：（1）B、E；（2）溢出水的體積V；方案二：（1）A、B、C；G-G0．