实验17 探究浮力大小与排开液体所受重力的关系-【实验攻略】备战2024年中考物理必考实验精讲练

实验17 探究浮力大小与排开液体所受重力的关系（原卷版） 《探究浮力大小与排开液体重力的关系》是浮力实验的姊妹实验，是目的就是验证阿基米德原理，通过此实验不仅能验证阿基米德原理的正确性，更重要的是能深刻理解排开液体体积、排开液体重力以及浮力与它们之间的关系。为此在每年中考试卷中，此实验在中考试卷中同样属于重点实验。 《探究浮力大小与排开液体重力的关系》在中考试卷中所占分值一般在3-7分之间。该实验的考试内容主要有：浮力的概念、浮力大小的测量、实验方法、实验过程、实验设计、实验现象和实验结论等方面。中考考题要求同学们能通过探究过程，能够使用基本的器材获得数据，并分析数据，发现其中的规律，形成合理的结论。这是物理核心素养的科学探究的体现。 实验探究-浮力大小与排开液体重力的关系 【实验目的】验证阿基米德原理。 【实验器材】弹簧测力计、小石块、细线、溢水杯、小桶、水等。 【实验原理】阿基米德原理。 【实验步骤】一、实验装置如图。 1.如图甲所示,用弹簧测力计测出金属块所受重力G； 2.如图丁所示, 测出空桶的重力G桶； 3.如图乙所示, 在溢水杯中装满水, 用弹簧测力计提着金属块慢慢浸入水中, 读出弹簧测力计的示数F示 , 同时用小桶收集溢出的水； 3.如图丙所示, 测出金属块排开的水和小桶的总重力G总； 4.换用不同物体、 不同液体重做实验, 把所有的测量数据填写在下表中。 【实验表格】 【实验结论】液体受到的浮力大小等于物体排开液体所受重力的大小，F浮=G排。 《探究浮力大小与排开液体所受重力的关系》常考问题： 1.浮力大小的测量：称重法：F浮=G-F弹（G是重力，F弹是弹簧测力计读数）；弹簧测力计的示数越小，说明物体受到的浮力越大； 2.实验原理：称重法； 3.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； 4.用手拉弹簧测力计的不知之处是：读取数据时易受晃动而影响测量结果； 5.通过实验可以得出影响浮力大小的根本因素是：排开液体的重力； 6.物体所受浮力大小规律：等于物体排开液体所受到的重力； 7.实验中溢水杯倒水必须有水溢出后才能做实验，否则会出现什么结果：会出现浮力大于物体排开水的重力； 8.实验前先称量小桶和最后称量小桶有何差异：最后称量小桶会因水未倒干净而产生误差； 9.实验时进行了多次实验并记录相关测量数据目的是：避免实验偶然性、使结论更具普遍性。 10.实验中溢水杯倒水必须有水溢出后才能做实验，否则会出现什么结果：会出现浮力大于物体排开水的重力； 11.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； 12.浮力大小的计算：F浮=ρ液gV排。 A组（中考真题感知） 1.（2023·南通）小明探究“怎样使物体上浮”，将体积相等的两个物体A、B浸没在水中，松开手，物体静止时如图甲所示。（g取10N/kg） （1）如图乙所示，选择物体A进行实验，用弹簧测力计测出其重力GA=___________N，浸没在水中受到的浮力FA=___________N，A的体积VA=___________cm3； （2）测出物体B的重力GB，发现GB小于___________（选填“GA”或“FA”），初步得到物体上浮的条件； （3）将物体A从水中提起的过程中，发现弹簧测力计示数变大，你认为可能的原因是___________。 2.（2023·烟台）某实验小组为了研究浮力大小与物体排开液体重力的关系，进行了下面的实验，如图所示： （1）实验过程中，利用哪些步骤能够计算出物体所受的浮力大小？哪些能够计算出物体排开液体的重力大小？(用图中的序号表示) （2）通过实验数据可以发现，浮力大小与物体排开的液体所受的重力有什么关系？ （3）为了使结论具有普遍性，该小组还应该进行怎样的操作？ （4）另外一个小组进行实验后，发现浮力大小与物体排开液体重力不相等，在排除误差因素的情况下，出现这个结果的原因可能是什么？（写出一条即可） 3.（2023·天津）在学习“阿基米德原理”时，可用“实验探究”与“理论探究”两种方式进行研究；请你完成下列任务： 【实验探究】 通过下图所示的实验，探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，由实验可得结论______________，这就是阿基米德原理； 【理论探究】 第一步：建立模型——选取浸没在液体中的长方体进行研究，如下图所示； 第二步：理论推导——利用浮力产生的原因推导阿基米德原理； 请你写出推导过程，提示：推导过程中所用物理量需要设定（可在下图中标出）；____ 【原理应用】 水平桌面上有一底面积为的柱形平底薄壁容器，内装质量为m的液体；现将一个底面积为的金属圆柱体放入液体中，圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸没（与容器底接触但不密合），整个过程液体未溢出；