Question

学习浮力知识时，姜萍知道了阿基米德原理，并知道其数学表达式为F_浮=G_排．该同学想通过实验来验证，于是她走进实验室，选择了大烧杯（或溢水杯）、水、弹簧测力计、铁块、小桶、细线这些器材，进行实验．
（1）用画简图的方法描述她的实验过程；
（2）请为她设计出记录测量数据的表格；
（3）写出利用测量数据进行验证的过程．（测量数据用表格中的物理量表示）

Answer 1

【答案】分析：（1）根据F_浮=G_排，实验中需要测出浮力F_浮=G-F；测出排出液体的重力G_排=G_总-G_桶；由F_浮与G_排的表达式可以看出，需要测量四个量：铁块的重力G、空桶的重力G_桶、铁块浸没水中时弹簧测力计的示数F、桶与排出水的总重力G_总；
（2）根据（1）中测量数据设计表格；
（3）根据所测数据计算F_浮与G_排并进行比较．
解答：解：（1）实验步骤：
①测出铁块的重力G
②测出空桶的重力G_桶
③读出铁块浸没时，弹簧测力计的示数F
④测出小桶与水的总重力G_总
故答案为：

（2）根据（1）中所测数据设计表格如下：
故答案为：

铁块的重力G/N	空桶的重力G桶/N	铁块浸没在水中时弹簧测力计的示数F/N	桶与水的总重力G总/N

（3）根据（1）中步骤与（2）中数据计算浮力与排开水的重力，
浮力等于铁块重力G减去铁块浸没在水中时弹簧测力计的示数F，即：F_浮=G-F；
排开水的重力G_排等于桶与水的总重力G_总减去空桶的重力G_桶，即：G_排=G_总-G_桶；
比较F_浮与G_排的大小关系．
点评：考查浮力大小等于什么，实验中需要测量的物理量比较多，特别注意测量小桶的重力应放在测浮力之前，实际情况中，学生容易忘记步骤的先后顺序，会导致数据误差太大．