第十章 浮力·专项特训 01·浮力实验 2023-2024学年人教版八年级物理下册

第十章 浮力(原卷版) 专项特训01 浮力实验 专项01:探究浮力的大小跟哪些因素有关 【典例1】 (2024•天津模拟)小红“探究浮力的大小与哪些因素有关”,步骤如图(g取10N/kg): (1)物体M重 N;M浸没在液体中时排开液体的重力是 N。 (2)物体M浸没在水中所受浮力是 N;物体M的密度 kg/m3。 (3)由a、b、c三图可得:物体所受浮力大小与 有关。 【典例2】 (2023春•东宝区期中)小明同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验,请你根据小明的实验探究回答下列问题。 (1)利用a、c、e三图,可探究浮力大小与 的关系; (2)小明对a、b、c和d四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关,对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积增大而 ,当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与浸没的深度 。 (3)由实验中的有关实验数据,可以算出盐水的密度为 kg/m3。 (4)为了研究浮力大小是否与物体形状有关,小丽同学用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图f、g的实验,由此得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小珍认为该结论错误,其原因是 。 【典例3】 (2023春•汉阳区期末)某实验小组进行了“探究影响浮力大小的因素”和“利用浮力测量盐水密度”的实验。如图1所示,进行了甲、乙、丙、丁、戊五次实验,每次弹簧测力计的示数F都已经标注在测力计旁。请回答以下问题:(假设金属块缓慢下降) (1)根据实验过程可知,图乙中金属块受到的浮力为 N。 (2)由丙、丁两图可知:金属块浸没后,所受的浮力大小与 无关;由丙、戊两图可知:金属块所受的浮力大小与 有关。 (3)根据实验过程,最终测得戊图中盐水的密度为 kg/m3。 (4)设烧杯的底面积为100cm2,从乙步骤到丙步骤时,烧杯底部受到水的压强增大 Pa。 (5)小组成员结合液体压强的知识,设计了测量盐水密度的方案,请将实验步骤补充完整: ①用细线和橡皮膜把玻璃管一端扎紧,向管内倒入适量的水,如图2A所示; ②在烧杯中装入适量的盐水,将玻璃管缓慢浸入其中,直至橡皮膜变成平整状态,即不再向下凸出也不向上凹入,管内水面到下管口的距离记为h1,烧杯内盐水面到下管口的距离记为h2,如图2B所示; ③则盐水的密度表达式: 盐水= (利用 水、h1、h2表示)。 【专题变式题】 1.(2023春•郧阳区期末)某实验小组利用实验室器材进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验,实验步骤如图所示。 (1)实验前,若发现弹簧测力计的指针未在零刻度线处,需要对弹簧测力计进行 ; (2)分析 三次实验,可知浮力的大小与物体排开液体的体积有关;分析A、C、D三次实验,可知浮力的大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);分析A、D、E三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越 (选填“大”或“小”);由此可得浮力的大小与物体排开液体的 有关。 (3)分析A、D、E三次实验的数据,可知物体浸没在水中时受到的浮力为 N,实验中所用酒精的密度为 kg/m3。( 水=1.0 103kg/m3,g取10N/kg) 2.(2023•兰州)小刚游泳时发现,人从浅水区走向深水区的过程中所受浮力逐渐变大。于是他猜想浮力的大小可能与物体浸在液体中的深度有关。为了验证自己的猜想是否正确,他设计并完成了如图甲所示的实验,并将详细的实验数据记录在表格中。 物块下表面所处深度h/cm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 弹簧测力计示数F/N 4.6 4.2 3.8 3.4 3.0 2.6 2.2 2.2 2.2 2.2 物块所受浮力F浮/N 0 0.4 0.8 1.6 2.0 2.4 2.4 2.4 2.4 (1)表格中所缺数据为 ,请在图乙中画出浮力大小F浮与物块下表面所处深度h之间的关系图像。 (2)分析上述实验,请解释人从浅水区走向深水区时浮力为什么会变大? 。 (3)由图B和表中数据可知,物块下表面受到水的压强为 Pa。( 水=1.0 103kg/m3) (4)为了继续探究浮力的大小是否与液体密度有关,他应该采取的操作是: 。 3.(2023春•武汉期末)某小组同学在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验中,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想: ①与物体浸没在液体中的深度有关; ②与物体排开液体的体积有关; ③与液体的密度有关; 实验器材有:弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水( 水< 盐水)。 他们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,实验步骤如图a、b、c、d、e所示(液体均未溢出),并将弹簧测力计的示数记录下来。 (1)分析数据可知,金属块浸没在水中时受到的浮力大小是