精练06 浮力实验探究-2023浙江中考科学复习易错点重难点精炼

精练06 浮力实验探究 【知识储备】 1. 探究浮力大小跟哪些因素有关 由于液体对物体浮力的大小跟液体的密度和排开液体的体积有关，所以在进行实验探究时要运用控制变量法． (1)探究浮力大小与液体密度的关系时，要保持物体排开液体的体积不变，改变液体的密度； (2)探究浮力大小与物体排开液体体积的关系时，要保持液体的密度不变，改变物体排开液体的体积． 2. 探究物体的浮沉条件 浸没在液体中的物体可以有两种方法来判断物体的浮与沉 (1)根据物体在液体中受到的浮力与重力的大小关系来判断：当F浮＞G时，物体上浮；当F浮＜G时，物体下沉；当F浮＝G时，物体悬浮． (2)根据液体密度与物体密度的相对大小来判断：当ρ液＞ρ物时，物体上浮；当ρ液＜ρ物时，物体下沉；当ρ液＝ρ物时，物体悬浮． 3. 利用浮力知识测密度的实验 (1)若ρ物＞ρ液，物体完全浸入液体中，根据阿基米德原理公式F＝ρ液gV排及称重法公式F浮＝G－F，可求出V排＝；又因为G＝mg＝ρ物gV物，此时V物＝V排，可得ρ物＝ ρ液．根据此式，已知ρ液，可求出ρ物；已知ρ物，可求出ρ液． (2)若ρ物＜ρ液，物体漂浮在液面上，根据物体漂浮条件G物＝F浮＝ρ液gV排；利用大头针可使物体完全浸入液体中，求出物体的体积V；物体的密度ρ物＝＝＝. 【专题精炼】 1．（2023•温州一模）为证明空气浮力的存在，科学兴趣小组利用自行车气嘴、矿泉水瓶、细绳、气球等器材进行了如下实验： 步骤一：在矿泉水瓶盖和底部上各钻一个小孔，将两个自行车气嘴分别固定在瓶盖和底部，将气球用细绳与底部的气嘴绑紧，如图甲所示。打开瓶盖，使瓶内外气压一致，再拧紧瓶盖不漏气。 步骤二：关闭气嘴2，打开气嘴1；用气泵向矿泉水瓶充入气体，待手压瓶子感觉较硬时停止充气；用天平称出整个装置的质量为m1。 步骤三：关闭气嘴1，打开气嘴2；让瓶内的高压气体进入气球，至气球停止胀大；称出整个装置的质量为m2。 步骤四：比较m1与m2的大小。 （1）实验装置的气密性是本实验成功的关键，写出一种检查图甲装置气密性的方法：　 　。 （2）本实验能验证气球在空气中受到浮力，其依据是m1　 　m2。 （3）实验中，小组同学发现气球与气嘴2之间漏气，于是设计了如图乙所示的改进型实验装置：将一空心金属球与配重通过细线悬挂在定滑轮上，调节配重质量使二者保持静止，用气泵往密闭玻璃容器内缓慢压入空气，观察到 　 　现象，说明金属球受到空气浮力的作用。 2．（2022秋•温州期末）在学习了浮力的相关知识后，某学习小组想进一步研究物体在空气中所受的浮力与气体密度之间的关系。他们利用如图甲所示装置进行实验，拉力传感器能显示拉力的大小，实验过程中钟罩内温度保持不变。多次改变钟罩内的气体密度，记录拉力传感器的示数F的变化，并将实验结果绘制成如图乙所示图像。 （1）实验中，小明改变钟罩内的气体密度的操作是 　 　。 （2）根据图乙，可得出结论：　 　。 （3）同组的小红取一气球装入少量水，吹鼓后扎紧，替代塑料小球重复上述实验。已知相同条件下，气体密度越大，气压越大。请预测，当钟罩内气体密度变大时，拉力传感器示数可能出现的变化，并说明理由。 　 　 3．（2022秋•萧山区校级月考）小科为了探究“浸在水中的物体所受浮力与浸入深度的关系”，将一挂在弹簧测力计下的长方体金属块缓缓浸入水中（水足够深），在长方体接触容器底之前，分别记下长方体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F，实验数据如下表，并且在实验结束后将物体所受的浮力大小及弹簧测力计示数与浸入深度的关系用图像表示出来，其图像如图所示： 次数 1 2 3 4 5 6 8 h/cm 0 2 4 6 8 10 14 F/N 6.75 6.25 5.75 5.25 4.75 4.50 4.50 （1）图中能够表示金属块所受浮力与金属块的下表面到水面距离h关系的图像为 　 　（选填“a”或“b”）； （2）分析表格数据，小科得出了物体在浸没前所受浮力的大小跟物体浸入液体的深度有关的结论。小明认为小科的结论是错误的，其原因是 　 　。 4．（2022•金华模拟）小明学习了浮力知识后，利用家中的物品做了几个小实验。 （1）小明把小萝卜放入水中，小萝卜漂浮在水面上，此时它受到的浮力为F浮，重力是G萝，那么F浮　 　G萝（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 （2）小明把小萝卜从水里捞出擦干，再放入足够多的白酒中，小萝卜沉底了，此时排开白酒的体积V排与小萝卜的体积V萝的关系是V排　 　V萝（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 （3）小明还想测量小萝卜的密度，于是找来一个圆柱形茶杯、刻度尺和记号笔。具体做法如下： ①如图甲所示，在茶杯中倒入适量的