探究浮力的大小与哪些因素有关.doc

探究浮力大小与哪些因素有关
一、提出问题：
物体所受的浮力与哪些因素有关？
二、猜想与假设：
物体所受的浮力与物体排开液体的体积有关，与排开液体的密度有关。
三、设计实验：
（一）实验器材：
弹簧测力计、圆柱形金属块、分别装有适量的水和酒精的量筒各1个、细线。
（二）实验步骤：
1.探究浮力是否与物体排开液体的体积有关
（1）弹簧测力计调零，用细线系好圆柱形金属块；
（2）用弹簧测力计测出将圆柱形金属块所受重力G，将数据记录在表格1中；
（3）沿竖直方向用弹簧测力计吊着圆柱形金属块，使金属块的一部分浸入量筒的水中，测出金属块排开水的体积V排，并记录在表格1中；把此时弹簧测力计的示数F的数据记录在表格1中；
（4）沿竖直方向用弹簧测力计吊着圆柱形金属块，使金属块完全浸没在水中，测出金属块排开水的体积V排，并记录在表格1中；把此时弹簧测力计的示数F的数据记录在表格1中；
（5）利用F浮=G-F，分别计算出两次的浮力F浮，记录在表格1中。
2.探究浮力是否与排开液体的密度有关
（1）弹簧测力计调零，用细线系好圆柱形金属块；
（2）用弹簧测力计测出圆柱形金属块所受重力G，将数据记录在表格2中；
（3）沿竖直方向用弹簧测力计吊着圆柱形金属块，使金属块浸没在水中，静止后，将此时弹簧测力计的示数F记录在表格2中；
（4）沿竖直方向用用弹簧测力计吊着圆柱形金属块，使金属块浸没在酒精中，记录此时弹簧测力计的示数F，填入表格2中；
（5）利用F浮=G-F，分别计算出两次的浮力F浮，填入表格2中。
（三）实验数据记录表格
表格1 探究浮力是否与物体排开液体的体积有关
V排（ 10-3m3）

G（N）

F（N）

F浮（N）

表格2 探究浮力是否与排开液体的密度有关
ρ液(10 3kg.m-3)

G（N）

F（N）

F浮（N）

四、进行实验
按照实验步骤操作，记录的实验数据如表3、表4所示。
表格3浮力是否与物体排开液体的体积有关实验数据记录表
V排（ 10-3m3）
20
40
G（N）
2.0
2.0
F（N）
1.8
1.6
F浮（N）
0.2
0.4

表格4 探究浮力是否与排开液体的密度有关实验数据记录表
ρ液(10 3kg.m-3)
0.8
1
G（N）
0.51
0.51
F（N）
0.44
0.42
F浮（N）
0.07
0.09

五、分析论证
1.根据表3中的实验数据，归纳实验结论：浮力与物体排开液体的体积有关。
2.根据表4中的实验数据，归纳实验结论：浮力与物体排开液体的密度有关。
探究浮力与哪些因素有关实验评价表
评价项目
评价要求
分数
实际
得分
扣分原因
实

验

操

作
器材使用
调节弹簧测力计

15分

正确使用弹簧测力计
正确读取弹簧测力计的示数
测量
测出圆柱形金属块重力
20分

读出金属块部分浸入水中时弹簧测力计的示数
读出金属块全部浸入水中时弹簧测力计的示数
读出金属块全部浸入酒精时弹簧测力计的示数
整理实验器材
整理仪器
5分

实
验
报
告
提出问题
问题明确具体，可探究
10分

用科学术语表述问题
猜想假设
假设可检验
10分

表述科学准确
实验设计
识别变量，确定自变量、因变量和控制变量
25分

确定控制变量，选择控制方法
设计实验步骤
设计实验数据表
实验结论
结论正确
15分

表述科学
结论基于实验数据
说明：本实验只探究浮力与物体排开液体的体积和密度是否有关，所以可进行两次实验。此实验还可拓展为探究浮力是否与排开液体的体积成正比，是否与排开液体的密度成正比，此时，自变量至少要改变行六次。教师可根据本学校的实验条件组织学生进行探究。
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