专题10 浮力实验问题解决思路 -【临门一脚】2021年中考物理三轮冲刺过关（全国通用）

【临门一脚】2021年中考物理三轮冲刺过关（名师堂） 专题10 浮力实验问题解题思路 解决专题问题策略 重点实验1：探究浮力大小与哪些因素有关的实验 说明： 1.比较图B和C可知,物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关。 2.比较图C和E可知,物体受到的浮力大小与液体的密度有关。 3.比较图C和图D可知,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。 4.图E中物体受到浮力大小为0.8N。 5.比较图C和E可知,水对杯底部的压强大于酒精对杯底部的压强。 重点实验2：验证阿基米德原理实验 a b c d 说明： 1.实验更合适的操作顺序是：b、 a 、c 、d。 2.实验中溢水杯倒水必须有水溢出后才能做实验，否则会出现浮力大于物体排开水的重力. 3.此实验弹簧测力计的示数关系是：Fa-Fc=Fd-Fb 4.实验结论：物体受到的浮力等于物体排开液体的重力. 数学表达式：F浮＝G排＝ρ液gV排。  5.注意事项： （1）实验选取的石块、弹簧测力计、烧杯的规格一定要恰当，以便测量顺利的进行，比如：石块、木块太大而放不进烧标中； （2）测量各种力时，弹簧测力计一定要在装置整体静止时读取结果，并注意量程和分度值； （3）操作过程中将石块放入液体中时一定要轻、要小心，以免碰到杯壁将杯打破或将水溢出，造成不应有的失误甚至伤害到人。 中考典型例题解析 【例题1】（2021大连二模）小雪在学习了阿基米德原理之后，在家里自己动手制作了如图所示的装置，他想通过这个装置来验证阿基米德原理的正确性，以下是他的实验过程： ①在弹簧下方挂着一个空小桶，并在小筒的下方挂上重物G； ②将一水杯放在升降机上，像溢水杯中装满水，调节升降机高度至水面，刚好到达重物G下表面； ③记录弹簧下端指针所指的刻度尺的位置L1； ④缓慢升高升降机，让重物G完全浸没入水中后，继续升高溢水杯到某一高度，用小烧杯A承接溢出的水，同时记录指针所指位置L2； ⑤保持升降机的位置不动，将烧杯A中的水倒入空桶中，同时记录此时指针所在位置L3，（整个过程重物G始终没有碰到溢水杯底部）。 （1）在实验④的过程中，弹簧的拉力变化曲线如下图所示，正确的是　　 （2）小雪将烧杯A中的水倒入空桶中，通过　 　现象，证明阿基米德原理成立。 （3）实验④⑤过程中，重物G的高度变化情况是如下图，正确的是　 　 （4）你认为这样设计实验的好处是　 　。 【答案】（1）B；（2）L3＝L1；（3）C；（4）减小误差。 【解析】（1）根据称重法可知，弹簧拉力F＝G﹣F浮； 根据F浮＝ρ液gV排可知，随着升降机升高，重物G浸入水中的体积越来越大，其受到的浮力变大，则拉力F变小，当重物G浸没后，浮力保持不变，则拉力也保持不变，故B图象符合。 （2）在步骤③中，弹簧受到的拉力F＝G，指针所指的刻度尺位置L1； 由于将烧杯A中的水倒入空桶中，则弹簧受到的拉力F′＝G﹣F浮+G排，若指针所在位置L3与位置L1相同，则拉力F′＝F，则说明F浮＝G排，这样即可证明阿基米德原理成立。 （3）实验④过程中，随升降机的升高，重物G受到的浮力变大，拉力减小，重物G的高度也升高，当重物G浸没后，浮力保持不变，重物G的高度不再变化； 实验⑤过程中，将烧杯A中的水倒入空桶中，由于弹簧受到的拉力变大，重物G随着弹簧的伸长物G的高度下降，当烧杯A中的水全部倒入空桶中，重物G的高度又回到原来的高度；故图象C符合； （4）改进后的优点减小误差。 【例题2】（2021山东东营二模）如图所示，物理兴趣小组用金属块研究浮力的实验。 （1）金属块浸没在水中时，受到的浮力是　 　N。 （2）比较　 　（填字母代号）三图可得出结论：金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关。 （3）比较　 　（填字母代号）三图可得出结论：金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关。 （4）金属块的密度为　 　kg/m3。 （5）在实验中，排除测量误差因素的影响，兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于所受的浮力，请指出实验操作中可能造成这种结果的原因：　 　。 （6）纠正了错误，继续实验，兴趣小组得出结论：物体所受浮力的大小等于它排开液体所受的重力。有同学对此结论提出质疑，他认为仅采用浸没的金属块做实验不具备普遍性，使用漂浮的蜡块做实验未必遵循以上结论。针对这个质疑，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、蜡块、细线、量筒、烧杯、小木块、小桶、轻质塑料袋（质量可忽略）、适量的水。请你根据需要选择器材并设计实验，研究使用漂浮的蜡块做实验是否遵循兴趣小组所得出的结论。 实验器材：　 　； 实验步骤：