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专题六 与浮力有关的实验
物理 八年级下册 人教版
原创新课堂
1.探究浮力的大小与什么因素有关的实验,主要考查利用称重法测浮力以及控制变量法,探究浮力大小与不同因素的关系。
2.验证阿基米德原理实验,主要考查利用称重法测浮力,研究物体排开液体所受重力与物体所受浮力的关系。
3.利用浮力测密度,主要有两个角度:一是物体浸没于水中,利用称重法测出物体所受的重力、浮力,间接求出物体的质量、物体的体积,进而求得物体密度;二是物体漂浮于水中,利用漂浮法求出物体所受浮力,常借用量筒求得排开水的体积及物体的体积,结合阿基米德原理表示出浮力,进而可求得物体的重力、质量,最后求得物体密度。
类型一 浮力的大小与什么因素有关
1.(2021·洛阳期末)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
A.可能跟物体浸入液体的深度有关;
B.可能跟物体的重力有关;
C.可能跟物体浸入液体的体积有关;
D.可能跟液体的密度有关。
为了验证上述猜想,李明做了如图所示的实验:他先后在弹簧测力计下端挂体积相同的一个铁块和一个铜块,依次把它们缓缓地浸入水中不同位置,在这一实验中:
(1)铁块从实验③→④的过程中,弹簧测力计的示数减小,说明铁块受到的浮力______ (选填“变大”“变小”或“不变”),可以验证猜想 ____ 是正确的。
(2)从实验④→⑤的过程中,弹簧测力计的示数不变,说明铁块受到的浮力不变,可以验证猜想 ____ 是错误的。
(3)分析比较实验①⑤与②⑥,可以验证猜想 ____ 是错误的。
(4)分析比较实验 _________ 可得:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(5)该实验探究主要运用的科学探究方法是 _____________。
变大
C
A
B
②⑥⑦
控制变量法
类型二 验证阿基米德原理
2.(2022·漯河期中)为了验证阿基米德原理,小斐进行了如图所示的实验。
(1)图甲中你认为最合理的实验顺序是 ___________。
(2)在测量排开液体重力时,若先测桶和液体的总重力,把液体倒掉之后测空桶重力,这样测得的排开液体的重力会 ______ (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)甲图中小石块浸没在水中受到的浮力为 ____ N,排开水的重力为 ____N,小斐的实验结果与阿基米德原理 _______ (选填“相符”或“不相符”)。
(4)乙图中弹簧测力计的示数 ______ (选填“大于”“小于”或“等于”)3 N。
(5)小石块的体积为 __________ m3(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。
④①②③
偏小
1
1
相符
小于
1×10-4
3.(2022·南阳期中)某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)弹簧测力计使用前要先进行__校零__。
(2)实验步骤如图1所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮= _______。
F1-F3
(3)以下选项中若 ____ 成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A.F1-F2=F3-F4 B.F1-F3=F4-F2 C.F3-F2=F1-F4
(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图2所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐 ______,B的示数逐渐 ______,且A、B示数的变化量 ______ (选填“相等”或“不相等”)。
(5)比较两种实验方案,改进后的优点是 ______。(多选)
A.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,测力计固定、示数更稳定
C.能同步观察测力计A、B示数的变化
B
变小
变大
相等
BC
4.(2022·吉林改编)某小组同学在做科学探究实验,如图所示:
a.将一个长方体物体(物体不吸水)挂在弹簧测力计下,物体的下表面刚好与水面接触,如图甲所示;
b.移动弹簧测力计使物体向下移动4 cm,弹簧测力计的示数如图乙所示;
c.继续移动弹簧测力计使物体再向下移动4 cm,物体刚好浸没水中,如图丙所示,此时弹簧测力计的示数为4 N。
(1)图乙中弹簧测力计的示数为 ______ N。
(2)分析测量结果可知,在图丙中物体受到的浮力比在图乙中受到的浮力大 ____ N,由此说明,物体所受浮力的大小与物体 ________________ 有关。
(3)图乙中液体对容器底的压力为F乙,图丙中液体对容器底的压力为F丙,则F乙____ F丙。
(4)该物体的密度为 ___________ kg/m3。(结果保留三位有效数