实验突破15 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系-【实验攻略】备战2024年中考物理实验一题精练通关

实验15 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 弹簧测力计、物块、小桶、溢水杯、细线等。 （1）弹簧测力计的使用及读数，使用前需要在竖直方向上调零。 （2）实验中所使用物体的选取：①物体的密度要大于实验所用水的密度，且不吸水。 （3）溢水杯中的液体达到溢水口，以保证物体排开的液体全部流入小桶。 （1）如图A、B，分别测量小桶和物块的重力，记下唐簧测力计的示数F1、F2。 （2）如图C，将物块浸没至装满水的溢水杯中，用小桶接住溢出的水，并记下弹簧测力计示数F3。 （3）如图D，测出桶和水的总重，记下弹簧测力计示数F4。 分别求出F浮=F2-F3、G排=F4-F1，发现F2-F3=F4-F1； 由此得出结论：物块所受浮力的大小等于它浸在液体中排开液体所受的重力。 （1）多次实验的目的：寻找普遍规律，避免偶然性； （2）实验中要将物块缓慢浸入液体中； （3）实验误差分析 ①先将物体放入水中测拉力，再测物体的重力：物体沾水所测重力偏大，所测浮力偏大。 ②先测桶和排开液体的重力，再测桶的重力：桶内沾水所测重力偏大，所测排开液体的重力偏小，所测浮力偏小。 ③溢水杯中没有装满水：所测排开液体的重力偏小，所测浮力偏小。 （4）创新装置 小明利用家里的矿泉水瓶制作成溢水杯，设计了创新实验，如图1、2所示：将溢水杯中注满水放在电子秤上，如图1所示，其示数为m1，将小球用细线悬挂慢慢放入水中浸没，如图2所示，待杯中水停止外溢时，其示数为m2，则m1=m2 。 1．某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照如下图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。      （1）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为 N； （2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为 N，石块排开的水所受的重力可由 （填字母代号）两个步骤测出，由以上步骤可初步得出结论：浸没在液体中的物体所受浮力的大小 排开液体所受重力； （3）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是 ； A．用原来的方案和器材多次测量取平均值 B．用原来的方案将水换成酒精进行实验 C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验 （4）另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则 （选填“能”或“不能”）得到与（2）相同的结论； 【实验改进】 （5）小组同学利用身边的器材对实验进行改进，如图E所示，实验时逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，若弹簧测力计A的示数变化量为，弹簧测力计B的示数变化量为，则它们的大小关系是 （选填“>”、“=”或“<”）； （6）针对两种实验方案，图E所示实验装置的优点是 （填答案标号，多选）。 A．弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小 B．实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化 C．弹簧测力计的示数稳定，便于准确读出数据 D．实验操作相对简单，且可以进行多次实验 【变式提问】 （7）在验证了阿基米德原理后，该小组成员设计了如图2实验来“测量某球形实心物体的密度”：      A．如图2甲所示，用电子秤测出金属块的质量为50.0g； B．如图2乙所示，测出容器和适量水的总质量为210.0g； C．如图2丙所示，将金属块和该球形物体用轻质细线（不吸水）连在一起后，只使金属块浸没在水中，电子秤示数为220.0g； D．如图2丁所示，金属块和球形物体都浸没后，电子秤示数为230.0g； E．如图2戊所示，松手让整体沉底并静止后，电子秤示数为265.0g。 由计算可知（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）： ①图2丙中金属块浸没时受到的浮力大小为 N； ②该球形物体的质量是 g，密度是 g/cm3； ③由于该球形物体吸水，这样测量会造成其密度测量值 （选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 真题演练 1．（2023·湖北随州·统考中考真题）实验课上，老师和同学们测量盐水的密度，他们用弹簧测力计、烧杯、水（密度用ρ水表示）、金属块A、盐水以及不吸水的细线等器材完成了图中实验。    （1）要测量金属块A浸没在水中的浮力，合理的测量顺序是 （选填“①→②”或“②→①”）； （2）计算金属块A浸没在水中的浮力F= N； （3）完成图中各项实验后分析可知：金属块A的浮力大小与 （选填“液体密度”或“金属密度”）有关； （4）请推导出盐水的密度表达式ρ盐水= （用F1、F2、F3、ρ水表示）。 2．（2022·山东威海·统考中考真题）在学习了浮力知识后，小明