实验14 探究“浮力大小与哪些因素有关”实验 -2022年中考三轮冲刺物理实验题专项训练

实验14 探究“浮力大小与哪些因素有关”实验（解析版） 【实验目的、原理、方法】 ①实验目的：探究影响浮力大小的因素； ②实验原理：F浮=G-F读； ③实验方法：称重法、控制变量法。 【实验器材】 弹簧测力计、水、盐水、细线、烧杯、小石块。 【器材作用】 ①弹簧测力计：测量拉力； ②细线：连接实验器材； ③小石块、金属块：实验对象； ④水、盐水：改变液体密度； ⑤烧杯：盛装液体。 【实验步骤】 步骤①用弹簧测力计测量石块在空气中的重力； 步骤②把石块慢慢浸入水中，直至石块完全没入水中，并观察弹簧测力计读数变化； 步骤③把水换成盐水，重复步骤②； 步骤④把小石块换成金属块重复上面三个步骤； 步骤⑤记录数据，整理器材。 【实验结论及应用】 1.浮力大小跟浸入液体（水）中的体积有关； 2.浸入液体中的体积一定时，浮力大小跟物体所在深度无关； 3.比较步骤二、三可知，浸入液体中的体积一定时，浮力大小跟液体密度有关，密度大的浮力大。 【实验数据记录】 【实验补充】 1、浮力产生的原因： （1）浮力：浸在液体或气体里的物体受到液体或气体竖直向上的托力叫做浮力； （2）浮力的产生原因：物体下表面受到向上的压力大于物体上表面受到的向下的压力； （3）浮力方向：竖直向上，施力物体是液（气）体。 2、影响浮力大小的因素：通过实验探究发现（控制变量法）：浮力的大小跟物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，浮力就越大。 【常考实验问题】如图 1、通过A、C实验步骤，可知物体浸没在水中所受浮力大小是 　2　N； 2、通过 　A、B、C　（填字母）实验步骤，可得猜想2是 　正确　（选填“正确”或“错误”）； 3、通过A、C、E实验步骤，可探究物体所受浮力大小与 　液体的密度　有关； 4、分析C、D两次实验可知：浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度 　无关　； 5、若先完成实验C，再完成实验A，则测得的浮力将 　偏大　（选填“偏大”或“偏小”）； 6、使用弹簧测力计测量前，应观察它的指针是否 　指在零刻度上　，若没有，则进行调整； 7、换用不同的物体和液体重复实验目的是：避免实验偶然性，得出影响浮力大小影响的普遍性规律； 8、弹簧测力计自身重力和细线以及盐水的浓度会对实验产生一定的误差。 【典例分析】小李同学在探究“影响浮力大小的因素”时，依次做了如图甲所示实验。 观察并分别比较图中有关数据可知： （1）当物体浸没在水中时，受到的浮力为 　1　N。 （2）分析图A、C、D可得，物体在液体中所受浮力大小与 　液体密度　有关。 （3）当物体从接触水面开始，到浸没于水中，直至浸没到更深位置（未触底），在图乙中能表示出此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图象是 　②　（选填“①”或“②”）。 （4）小李在实验中主要用到的科学探究方法是 　控制变量法　。 【答案】（1）1；（2）液体密度；（3）②；（4）控制变量法。 【解答】解：（1）由图甲可知，物体的重力为4.2N， 当物体浸没在水中时，对物体进行受力分析可知：G物＝F浮+F拉， F浮＝G物﹣F拉＝4.2N﹣3.2N＝1N； （2）分析图A、C、D可知：物体浸没在不同的液体中，V排相同，因此物体所受到的浮力与液体密度有关。 （3）当物体从接触水面开始，物体排开水的体积逐渐增大，浮力也逐渐增大，当物体全部浸没在水中时，物体排开水的体积不变，其受到的浮力也不变，故答案应为图像②。 （4）实验中主要用到的科学探究方法是控制变量法。 故答案为：（1）1；（2）液体密度；（3）②；（4）控制变量法。 【变式训练】（2021•河南）在“探究影响浮力大小的因素”实验中，同学们根据生活经验，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想： ①与物体浸入液体中的深度有关；②与物体排开液体的体积有关；③与液体的密度有关。 （1）请你写出能够支持猜想③的一个生活现象：　种子在盐水中漂浮（悬浮），在清水中沉底　。 （2）进行探究时，实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小为 　1.4　N。 （3）分析a、c、d三次实验，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 　无关　（选填“有关”或“无关”）；分析 　a、b、c（或a、b、d）　三次实验，可知浮力大小与物体排开液体的体积有关；分析a、d、e三次实验，可知在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力 　越大　（选填“越大”或“越小”）。 （4）本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素，从实验数据还可求出物体P的密度为 　2.4×103　kg/m3。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 【答案】（1）种子在盐水中漂浮（悬浮），在清水中沉底；（2）1.4；（3）无关；a、b、c（或a、b、d