实验21 探究浮力的大小与排开液体所受的重力的关系-【同步实验课】2023-2024学年八年级物理下册教材实验大盘点

实验21 探究浮力的大小与排开液体 所受的重力的关系 1．【实验目的】 通过实验探究，得出浮力的大小与排开液体所受的重力的关系。 2．【实验器材】 （1）石块、铝块、铁块、溢水杯、小桶、测力计、水、盐水等。 （2）主要器材作用： ①弹簧测力计：测量石块所受浮力大小。 ②酒精、盐水：改变液体密度。 ③小桶：收集溢出的水。 ④溢水杯：方便收集溢出的水。 3. 【实验装置组装图】 4. 【实验步骤】 （1）用细线将物体挂在弹簧测力计下，测出物体的重力； （2）用细线将小桶挂在弹簧测力计下，测出物体的重力； （3）将水倒入溢水杯中，水面要和出水口相平； （4）将挂在弹簧测力计下的物体浸没水中，让溢出的水全部流入小桶中，同时读出弹簧测力计的示数； （5）将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下，读出此时弹簧测力计的示数； （6）换用不同的液体重复实验，分析实验数据，得出实验结论； （7）整理实验器材。 5.实验记录表格： 实验次数 物重 物体浸没在水中时测力计示数 桶与排出水的总重 空桶重 浮力 排开水重 1 2 3 6．【实验结论】 算出F浮=G－F示和G排= G总- G桶，并比较。发现：F浮=G排 物体所受浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 7．【注意事项】 （1）测力计使用前指针一定要调零； （2）物体不能吸水。 （3）换用不同物体和液体多次实验，得出普遍规律。 1.对阿基米德原理的理解： （1）浮力大小只与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。 （2）“浸在”的几种情况： A. 浸没时，V排=V物。 B. 部分浸入：V排<V物 2.适用条件：液体（或气体）： 3.实验反思： （1）溢水杯中必须要装满水（斜放的烧杯相当于溢水杯）。 （2）物块浸入水中时，不能碰到杯底或杯壁。 （3）确保物体排开的水全部流入小桶。 4.实验创新： 【典例1】如图所示，这是佳佳同学“探究阿基米德原理”的实验步骤示意图，溢水杯中的水已加至溢水口，物块不吸水。 （1）实验步骤B中，测力计的示数为_______N； （2）由实验步骤B和C可知物体浸没在水中时受到的浮力为_______N； （3）由实验步骤A和D可知物块排开的水所受的重力为_______N。 （4）综合分析（2）、（3）两步骤中得到的数据，可以得出_______（选填：“>”、“”或“<”）； （5）为了使结论更具有普遍性，下一步的操作是_______。 【典例2】 在“验证阿基米德原理”的实验中： （1）如图所示的实验步骤中，还应补充测量______的重力，测得的数值用符号表示； （2）实验所测得的数据分别为：，由此可知，石头浸没在水中时所测得的浮力表达式为______，测得石头排开水所受的重力表达式为______（用此题中所给字母表示）； （3）若四个测量值满足关系式______，该原理将得到验证； （4）以下关于实验的操作，会影响验证结果的是______（填字母）。 A.实验前溢水杯内未盛满水 B.实验前小桶内有少量水 C.实验中石块未浸没 【对点1】如下图所示，小明利用弹簧测力计、水、小石块（不吸水）、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。 甲 乙 丙 丁 （1）小明将溢水杯装满水，按照甲、乙、丙、丁的顺序进行实验，之后又换用不同的物体（不吸液体）或液体进行了多次实验，由实验数据得出_______，从而验证了阿基米德原理的正确性。若某次实验时，物体没有全部浸入在液体中，则此时_______； （2）图乙步骤中，小石块逐渐浸人液体过程中（未接触溢水杯），小石块下表面受到的液体压强将_______，液体对杯底的压强将_______； （3）若图中甲、乙、丙、丁步骤中弹簧测力计的示数分别是、、、，液体密度为，则小石块的密度表达式是_______（用、、、、表示）。 【对点2】（1）为了探究浮力的相关规律，小明进行了如下图所示实验： a b c d e f ①比较分析b、c两幅图和_______两幅图可知，浮力大小等于物体排开的液体所受的重力； ②图f中弹簧测力计的示数为_______N，图b中物体的密度为_______； ③图d中桶底受到的压强与图f中桶底受到的压强之比_______。 （2）如下图所示，重为G的木块漂浮在装有适量水的容器中，无弹性细线的一端固定在容器底部，另一端连接木块，细线此时处于弯曲状态，现向容器中缓慢注水直至刚好没过木块上表面，请画出这一过程中木块所受浮力大小随时间