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把彈簧測力計調零，在大燒杯中裝入適量的水。

②找到兩個質量相等的銅塊和鐵塊（ρ銅>ρ鐵），測出重力G，并記錄數據。

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，并記錄數據。

④根據F浮=G－F，計算兩個金屬塊受到的浮力。

他發現兩個金屬塊受到的浮力不相等，于是得出結論：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____，實驗現象___，實驗分析與結論___，并畫出實驗數據記錄表______。

Answer 1

【答案】選用了兩個質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，并記錄數據。

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，并記錄數據。

④根據F浮=G-F，計算兩個金屬塊受到的浮力。通過計算發現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，并記錄數據；

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，并記錄數據；

④根據F浮=G-F，計算兩個金屬塊受到的浮力；

通過計算發現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；

記錄實驗數據表格：

故答案為：（1）選用了兩個質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。