Question

下面是小明同學為測量“小鐵塊浸在水中時受到浮力的大小”所涉及的實驗方案的部分內容：
實驗器材：彈簧測力計（分度值O．2N，量程O～5N）、小鐵塊（10cm³）、細線、燒杯、水．
實驗步驟（如圖所示）：
①將小鐵塊懸掛在彈簧測力計下；
②將小鐵塊浸沒于水中，讀出彈簧測力計示數F₁；
③從水中移出小鐵塊，讀出彈簧測力計的示數F₂；
④再做一次實驗，將兩次測得的數據填入表格中．
（1）請設計一個實驗數據記錄表格；
（2）請你找出小明實驗方案中的兩點不足，并給出相應的改進措施．

Answer 1

【答案】分析：（1）稱重法測浮力的方法是，先用彈簧測力計測出物體的重力，然后在測出物體進入水中時彈簧測力計的示數，兩者之差即為物體受到的浮力，把測量的量和受到的浮力記錄入表格．
（2）實驗時用到的測量工具是彈簧測力計，在使用時應先校零；應先測出空氣中小鐵塊的重力后測浮力，否則小鐵塊會沾有一部分水，造成實驗誤差；根據阿基米德原理求出小鐵塊受到的浮力，然后與彈簧測力計的分度值相比較可知實驗中小鐵塊的體積太小．
解答：解：（1）根據稱重法F_浮=G-F′可知，要測量“小鐵塊浸在水中時受到浮力的大小”應測出小鐵塊的重力和在水中彈簧測力計的拉力，并求出受到浮力的大小，故實驗數據記錄表格如下：

序號	彈簧測力計示數F1/N	彈簧測力計示數F2/N	小鐵塊受到的浮力
1
2

（2）①實驗時用到的測量工具是彈簧測力計，在使用時應先校零；
②實驗步驟中稱小鐵塊重時，小鐵塊表面沾水，測量出小鐵塊的重力大于實際重力，應先測小鐵塊的重力，再測浸沒水中時彈簧測力計的示數；
③小鐵塊浸沒時受到的浮力F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10×10^-6m³=0.1N＜0.2N，故所測彈簧測力計的示數誤差較大，應換一體積大的鐵塊進行實驗．
故答案為：①彈簧測力計在使用前沒有校零，應先校零；
②實驗步驟中稱小鐵塊重時，小鐵塊表面沾水，造成誤差，應將實驗步驟對調；
③小鐵塊體積太小，兩次彈簧測力計的示數差值小于彈簧測力計的分度值，測量誤差較大，應換一個體積大些的小鐵塊．（任意兩條均可）
點評：本題考查了實驗表格的設計和實驗步驟的評估，關鍵是知道稱重法測物體所受浮力的原理以及實驗中為減小誤差需要注意的事項，綜合性強，具有一定的難度．