Question

（2008?廣東二模）小李在研究“影響浮力大小的因素”時，根據自己的經驗感受提出：“在同種液體中，固體所受的浮力大小與排開液體的體積成正比．”現有實驗器材：天平、砝碼、多個完全相同的鉤碼、足夠大的量筒、足量的水、細線．請你根據提供的器材設計一個實驗驗證小李的猜想．簡明陳述實驗步驟．
實驗步驟：

Answer 1

分析：此題給出了多個完全相同的鉤碼，先讓一個鉤碼完全浸沒在水中，再依次讓兩個、三個、四個、五個、六個浸沒在水中，鉤碼浸沒在水中時排開液體的體積等于自身的體積，所以鉤碼排開液體的體積就是1：2：3：4：5：6；
題中給出了天平和砝碼，可以測出鉤碼浸沒在水中時排開水的質量，乘以g就是鉤碼受到的浮力，怎么求鉤碼排開水的質量呢？先給燒杯中放入適量的水，用天平測出燒杯和水的總質量；然后將鉤碼浸沒在水中，但不能碰到容器底（若鉤碼碰到容器底，天平測量的就是燒杯和水，以及鉤碼的總質量），這樣測出的就是燒杯和燒杯中的水，以及排開水的總質量；兩者質量之差就是鉤碼排開水的質量；
根據排開水的質量求出排開水的質量，也就是浮力，依次求出放入兩個、三個、四個、五個、六個鉤碼浸沒在水中的浮力，求出浮力的比例關系，從而得出浮力和排開液體體積的關系．

解答：答：①燒杯中裝入適量的水，用天平秤出燒杯和水的總質量m₀；
②用細線系住6個鉤碼，將1個鉤碼完全浸沒在燒杯內的水中（未接觸到燒杯底，且燒杯中的水未溢出），排開水的體積記為V₀，測出此時的質量m₁；
③計算此時受到的浮力F₁=（m₁-m₀）g；
④重復步驟②③，依次將2、3、4、5、6個鉤碼完全浸沒在燒杯內的水中（未接觸到燒杯底，且燒杯中的水未溢出），測出各次的質量m₂、m₃、m₄、m₅、m₆，記錄每次排開水的體積和相應的天平讀數，并分別計算各次所受浮力F₂=（m₂-m₀）g、F₃=（m₃-m₀）g、F₄=（m₄-m₀）g、F₅=（m₅-m₀）g、F₆=（m₆-m₀）g；
⑤求出各次所受浮力的比例關系，看是否為1：2：3：4：5：6，若是則說明浮力的大小與排開液體體積成正比．

點評：此題考查的是學生設計實驗方案的能力，要求學生熟練的掌握浮力的有關知識；
難點是如何使用天平測量鉤碼所受的浮力．