Question

【題目】實驗桌上有彈簧測力計、大燒杯、水、細線、各種符合要求的實心金屬塊。小晨同學要利用這些實驗器材通過實驗證明：金屬塊浸沒在水中時受到浮力的大小與金屬塊的重力無關，他進行了如下實驗：

①把彈簧測力計調(diào)零，在大燒杯中裝入適量的水。

②找到兩個質(zhì)量相等的銅塊和鐵塊（ρ銅>ρ鐵），測出重力G，并記錄數(shù)據(jù)。

③分別把銅塊和鐵塊浸沒在水中，用彈簧測力計測出拉力F，并記錄數(shù)據(jù)。

④根據(jù)F浮=G－F，計算兩個金屬塊受到的浮力。

他發(fā)現(xiàn)兩個金屬塊受到的浮力不相等，于是得出結(jié)論：金屬塊浸沒在水中時受到的浮力與金屬塊的重力無關。

（1）請你評估小晨的實驗存在的問題是：____________________________

（2）請你針對小晨探究過程中存在的問題，寫出正確的實驗步驟____，實驗現(xiàn)象___，實驗分析與結(jié)論___，并畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表______。

Answer 1

【答案】選用了兩個質(zhì)量相同的銅塊和鐵塊，沒有改變自變量和控制不變量①把彈簧測力計調(diào)零，在大燒杯中裝入適量的水。

②找到兩個體積相等的銅塊和鐵塊（ρ銅>ρ鐵），測出重力G，并記錄數(shù)據(jù)。

③分別把銅塊和鐵塊浸沒在水中，用彈簧測力計測出拉力F，并記錄數(shù)據(jù)。

④根據(jù)F浮=G-F，計算兩個金屬塊受到的浮力。通過計算發(fā)現(xiàn)兩次金屬塊受到的浮力相等兩個金屬塊體積相等但重力不相等，當它們浸沒在水中時，浮力相等，所以金屬塊浸沒在水中時受到浮力的大小與金屬塊的重力無關。

【解析】

（1）因為浮力大小與液體的密度及物體排開液體的體積有關，因此在設計實驗時，應注意控制影響因素相同；
（2）為了得到普遍性的結(jié)論，實驗中應選擇不同的金屬塊多做幾次實驗。

（1）步驟②中選擇了兩個質(zhì)量相等的金屬塊，這樣兩個金屬塊的體積不同，完全浸沒時，排開液體的體積不同，會造成浮力不同，所以應選用體積相同的金屬塊；

（2）實驗步驟：

①把彈簧測力計調(diào)零，在大燒杯中裝入適量的水；

②找到兩個體積相等的銅塊和鐵塊（ρ銅>ρ鐵），測出重力G，并記錄數(shù)據(jù)；

③分別把銅塊和鐵塊浸沒在水中，用彈簧測力計測出拉力F，并記錄數(shù)據(jù)；

④根據(jù)F浮=G-F，計算兩個金屬塊受到的浮力；

通過計算發(fā)現(xiàn)兩次金屬塊受到的浮力相等；

兩個金屬塊體積相等但重力不相等，當它們浸沒在水中時，浮力相等，所以金屬塊浸沒在水中時受到浮力的大小與金屬塊的重力無關；

記錄實驗數(shù)據(jù)表格：

故答案為：（1）選用了兩個質(zhì)量相同的銅塊和鐵塊，沒有改變自變量和控制不變量；（2）見上。