内容正文:
实验12 探究浮力的大小与哪些因素有关
基础考点梳理
1. 实验装置图(如图)
2. 实验器材
(1)弹簧测力计的使用及读数
(2)实验中所使用物体的选取:a.物体的密度要 实验所用液体的密度;b.应选用体积较大的物体,因为体积越大,能变化的体积越大,浮力变化越大,实验效果越明显.
3. 测量浮力的方法:用称重法计算浮力F浮=G-F拉
(1)探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系:
用弹簧测力计吊着同一个物体,使物体浸入相同液体中的体积不同,观察弹簧测力计的示数
(2)探究浮力的大小与浸没的深度的关系:
用弹簧测力计吊着同一个物体,使物体浸没在同种液体的不同深度处,观察弹簧测力计的示数
(3)探究浮力的大小与液体密度的关系:
用弹簧测力计吊着同一个物体,使物体分别浸没在不同密度液体的同一深度处,观察弹簧测力计的示数
(4)探究浮力的大小与物体密度的关系:
用弹簧测力计吊着体积相同、不同密度的物体,使物体浸没在同种液体的同一深度处,观察弹簧测力计的示数
(5)探究浮力的大小与物体形状的关系:
用弹簧测力计吊着体积、密度相同但形状不同的物体,使物体浸没在同种液体的同一深度处,观察弹簧测力计的示数
4. 实验过程中的弹簧测力计示数和物体所受浮力大小分析[F拉-h和F浮-h图像(如图甲、乙)分析]
(1)同一个物体从开始浸入某一种液体到完全浸没的过程中,弹簧测力计的示数不断 ,物体受到的浮力逐渐 ;当物体在液体中浸没后不断下降的过程中,弹簧测力计的示数 ,物体所受到的浮力 .
(2)F拉和F浮之和为定值(F浮+F拉=G).
5. 实验结论:物体在液体中所受浮力的大小,跟它 、 有关,物体浸入液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大;与物体的形状、物体的密度和浸没的深度无关.
6. 交流反思
(1)实验过程中物体不能碰到杯底或杯壁;
(2)实验时,选用不同的物体和液体多次实验的目的是使结论具有普遍性.
7. 实验方案的改进[图丙所示的原理图与原实验装置相比,此实验装置的优点:弹簧测力计的示数更加稳定,读数更准确(原实验装置中由于提着测力计的手臂易晃动,导致测力计示数不稳定,读数困难)]
典型例题赏析
实验结论:物体在液体中所受浮力的大小,跟它排开液体的体积和液体的密度有关.
(1)液体的密度一定时,物体浸入液体中的体积越大,物体所受的浮力越大.
(2)物体浸入液体中的体积一定时,液体的密度越大,物体所受的浮力越大.
20.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,小组同学根据生活常识,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
常识
猜想
常识1:大小相同的木块跟铁块,木块漂在水面,铁块沉在水底
常识2:鸡蛋在水中下沉,在盐水中可以浮起来
常识3:人在水中越往深处走,觉得身体越来越轻
猜想1:浮力大小与液体的密度有关
猜想2:浮力大小与物体排开液体的体积有关
猜想3:浮力大小与物体的质量有关
(1)上述猜想中符合常识2的是猜想____(填序号).
(2)实验小组先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,实验步骤如下图所示(液体均未溢出),并将弹簧测力计示数记录下来.
(3)分析数据可知,金属块浸没在水中时受到的浮力大小是____N,金属块浸没在盐水中时受到的浮力大小是____N.
要点1.测量原理:F浮=G-F示
(4)分析步骤a、c、d可知,在同种液体中,物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度________(选填“有关”或“无关”);分析三个实验步骤______________________(填序号)可知,在同种液体中,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力______.
(5)第(4)问猜想还可以通过理论推导来找依据。请利用“浮力产生原因“的知识,以圆柱体浸没前的过程为例,通过理论公式推导,并说明上一问的猜想因素才是决定浮力大小变化的根本原因
。
要点2.探究浮力的大小与物体排开液体的体积的关系:
需要控制液体的密度相同,改变物体排开液体的体积大小
(6)分析实验步骤a、d、e可知,物体排开液体的体积一定时,_________________________________.
(7)(绘制图像)(2021广安改编)请在图乙中绘制出金属块从刚接触水面到浸没在水中至图d过程中所受浮力F与浸入水中深度h关系的图像,并标出金属块浸没时的点A.
要点3.F-h图像理解:由实验步骤可知,物体未完全浸没时,随