资源简介

矿泉水瓶巧变浮力秤，探究物体浮力与重力的奥秘
每组学生准备：
已剪裁的矿泉水瓶（沿瓶身约 2/3 的位置切掉瓶底，留下瓶身的圆柱体部分）（1个）、完整的矿泉水瓶（1个）、适当的重物（如小石块）、水，塑料袋（方便称石块的重力）
实验一：用剪裁后的矿泉水瓶和重物制作浮力秤并测量最大称量重力
一、实验目的
制作浮力秤并测量最大称量重力，理解物体浮力与重力的关系。
二、实验材料
已剪裁的矿泉水瓶（沿瓶身约 2/3 的位置切掉瓶底，留下瓶身的圆柱体部分）、重物（如小石块）、笔、刻度尺、水槽、待测物体、弹簧测力计。
三、实验步骤
1. 准备工作：
①选取一个瓶身为柱状体的空矿泉水瓶，沿瓶身约 2/3 的位置切掉瓶底，留下瓶身的圆柱体部分，制作成小筒。
②在矿泉水瓶内放入适当的重物（如小石块），固定好，以便让瓶子在水
中 起来。
2.确定零刻度：
①将制作好的瓶子放入装有适量水的水槽中，在瓶子与水面刚好接触的地方用笔画一条记号，作为零刻度线。
3.标记刻度：
①向瓶中缓慢加入一定量已知质量的物体（如重力约为 1.8 牛的石块），并在此时瓶子与水面接触的地方做好标记。
②把水倒出来，用刻度尺量出零刻度线到标记位置的距离 h。
③在准备好的纸条上量出同样长度的一段，并将这段距离平均分成若干等份（例如 18 等份，每份就表示 0.1 牛或 10 克），然后在纸条上标出对应的刻度。
④将标好刻度的纸条贴在瓶子内壁，与两条标记线对齐。
4.测量物体：
①把待测物体放入瓶内，待瓶子在水中稳定后，读取水面所对应的刻度值，假设为 n 份。
②根据每份代表的重力值，计算出待测物体对应的重力 G = n×0.1 牛（假设每份表示 0.1 牛）。
5.验证结果：
① 用弹簧测力计测量待测物体的重力，与通过浮力秤计算出的重力值进行对比。
6.整理实验器材。
四、注意事项
1.剪裁矿泉水瓶时要注意安全，避免割伤手指。
2.制作过程中要保证瓶子的密封性，避免水进入瓶内。
3.标记刻度时要尽可能准确，以减小测量误差。
4.测量不同物体时，要确保瓶子在水中处于稳定的直立状态。
5.重物的质量要适中，既能使瓶子立起来，又不会使瓶子过于沉重。
6.选择的矿泉水瓶最好是规则的圆柱体，以提高测量的准确性。
实验二：用未剪裁的矿泉水瓶和小石子制作浮力秤并测量最大称量重力
一、实验目的
制作浮力秤并测量最大称量重力，探究物体浮力与重力的关系。
二、实验材料
完整的矿泉水瓶、小石子、笔、刻度尺、水槽、待测物体、弹簧测力计。
三、实验步骤
1.准备工作：
①准备一个完整的矿泉水瓶，在瓶身适当位置用笔画一条水平参考线。
2.确定零刻度：
①向矿泉水瓶中缓慢加入小石子，边加边放入水槽中观察，直到瓶子在水中处于竖直漂浮状态，此时在水面与瓶子的接触处画一条刻度线标记为零刻度。
3.标记刻度：
①继续向瓶中加入一定数量的小石子，比如每次加入 10 颗小石子，同时在每次加入后将瓶子放入水槽，在新的水面与瓶子接触处做标记。
②用刻度尺测量零刻度到各个标记刻度之间的距离，并记录每次加入小石子对应的总重力。可以提前用弹簧测力计测出一定数量小石子的重力，以便后续计算。
③根据记录的数据，在纸条上绘制出刻度，代表不同重力值，然后将纸条贴在瓶子上。
4.测量物体：
①要测量这个浮力秤的最大称量重力，可将一些已知重力的物体（如用弹簧测力计测出重力的小铁块等）逐渐放入瓶子中，直到瓶子接近完全浸没。
②此时读取瓶子上对应的刻度值，该刻度值对应的重力就是这个浮力秤的最大称量重力。
5.验证结果：
①如果需要更准确的值，可以用弹簧测力计直接测量瓶子和物体的总重力，再减去瓶子自身和小石子的重力。
6.整理实验器材。
四、注意事项
1.加入小石子时要尽量均匀，避免局部堆积影响测量准确性。
2.标记刻度时要仔细，确保精度。
3.测量过程中要保持水槽中的水足够多，且水面稳定。

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