Question

實驗桌上有如下器材：細長平底試管一支（已知底面積為S）、小藥匙一個、抹 布一塊、刻度尺一把、大水槽一個（水槽的深度大于平底試管的高度）、足量的水、足量的細沙、天平及配套砝碼．要求從實驗桌上選擇適當的器材，設計一個實驗證明：在同種液體中，固體所受的浮力大小跟排開液體的體積成正比．要求：寫出實驗步驟并設計記錄實驗數據的表格。

Answer 1

（1）把天平放在水平桌面上，調節天平平衡
（2）刻度尺測出試管的長度L并記錄。
（3）藥匙取適量的細沙裝入試管，用天平測出細沙和試管的總質量m₁；再將試管放入盛有水的水槽中，使試管豎直漂浮在水面上靜止，用刻度尺 測出試管露出水面的高度h₁；將m₁、h₁記錄在表格內．
（4）抹布擦干試管，用藥匙再取適量的細沙裝入試管，用天平測出細沙和試管的總質量m₂；再將試管放人盛有水的水槽中，使試管豎直漂浮在水面上靜止，用刻度尺測出試管露出水面的高度h，將m₂、h₂記錄在表格內。
（5）照步驟(4)再做4次實驗，測出細沙和試管的總質量m₃、m₄、m₅、m₆；測出每次試管露出水面的高度h₃、h₄、h₅、h₆，并將數值記錄在表格內
（6）算出每次試管浸入水中的深度（L-h）和排開水的體積V_排；將數據記錄在表格內．
（7）據物體漂浮時F_浮= G_物，可知試管每次漂浮時所受的浮力F_浮
（8）析F_浮和試管排開水的體積V_排，確定兩者的關系