第一種方法
器材:阿基米德圓桶溢水杯一只,細(xì)線一根,小燒杯,圓柱體一個,鐵架臺一個,彈簧秤一個。
步驟:1.用細(xì)線把圓柱體系好,如圖1(a)掛在小桶下,記下彈簧秤指針位置。
2.把水裝入溢水杯,讓它能從溢水口溢出,如圖1(b)。
3.把圓柱體放入溢水杯里水中,從溢水口流出的水進(jìn)入小燒杯彈簧秤指針示數(shù)變小,如圖 1(c)所示。
4.把小燒杯里的水倒入小桶中,彈簧秤指針又指示在圖 (a)所示的位置。
結(jié)論:物體在水中所受的浮力大小等于物體排開水的重力。
第二種方法
器材:彈簧秤,支架,吊籃 (杯套)玻璃杯,注射器,廣口瓶,固體待測物(密度比水稍大一些)。
步驟:1.將待測物體掛在放玻璃杯的吊籃下面,再將吊籃掛在彈簧秤掛鉤上(如圖2),記下彈簧秤讀數(shù)F1。
2.將廣口瓶放在鐵架臺底板上,并注水至距瓶口5厘米處,刻上明顯標(biāo)記。
3.降低彈簧秤,使待測物浸入水中,記下彈簧秤讀數(shù)F2。
4.用注射器將廣口瓶里的水抽出,使液面恢復(fù)到原標(biāo)記線,并將抽出的水注入吊籃里的玻璃杯中,此時彈簧秤的讀數(shù)重新回到F1。
5,仿3、4步驟,繼續(xù)完成阿基米德原理實驗過程。
附:僅用一只彈簧秤、量筒、水、物塊完成阿基米德原理實驗:①讀取物塊在空氣中和水中時懸掛它的彈簧秤示數(shù),求得物體受到的浮力 (等于二讀數(shù)之差);②從量筒上讀取物塊排開水的體積(即浸入前后量筒液面所對讀數(shù)之差),算出物體排開的水受到的重力;⑧比較物體受到的浮力和排開的水受到的重力。
待測浸放物的制備。理論和實驗均可證明,當(dāng)待測浸放物重力略大于它完全浸在液體中受到的浮力時,演示效果比較明顯,實驗誤差最小,一般金屬實驗時,可選用塑料瓶(例如盛過墨汁或漿糊的矮塑料瓶)內(nèi)裝適量砂子(使之平均密度略大于水的密度,約1.25x103千克/米3為宜),然后用蠟封口,制成待測浸放物,用于演示,也可按上述設(shè)計思想,在四季含喉片藥瓶內(nèi)放入一只螺母,用蠟封口后,用于隨堂實驗。
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2005年8期