专项7　关于浮力的自主创新实验 能力训练 2023-2024学年鲁科版物理八年级下册

专项7　关于浮力的自主创新实验 能力训练 八年级物理（下）专项训练 1. [2023·南京二模]探究影响浮力大小的因素。 【实验器材】弹簧测力计(量程0～2.5 N，分度值 0.05 N)、水槽、相同体积的金属柱(铜柱、铁柱)、相同规格的圆柱体大物块、细线、水、盐水等。 【实验装置】 【实验步骤】 ①按如图所示实验装置图组装好实验器材，读出弹簧测力计示数即为物体重G，记录在下表中； ②拧开两个矿泉水瓶的瓶盖后，水和盐水通过软管进入透明水槽，浸没金属柱和大物块后再拧紧瓶盖； ③读出此时弹簧测力计示数F，将其记录在下表中； ④计算出物体所受浮力F浮的大小并填入下表中。 序号 A B C D E 物体重G/N 0.85 0.65 1.70 2.15 2.15 物体浸没后弹簧测力计示数F/N 0.75 0.55 1.50 1.40 1.25 物体所受浮力F浮/N 0.10 0.10 0.20 0.75 0.90 【分析论证】 (1)由A、B两组实验对比可以得出结论：浮力大小与物体的密度________。 【点拨】 由A、B两组实验可知，物体分别为铜柱、铁柱，浸没在液体中时，两物体受到的浮力相同，则说明浮力的大小与物体的密度无关。 无关 (2)由________两组实验对比可以得出结论：浮力大小与物体浸入液体的体积有关。 【点拨】 要想探究浮力大小与物体浸入液体的体积的关系，应改变物体浸入液体的体积，保持其他量不变，由图可知，A组实验中为一个铜柱，C组实验中为两个铜柱，故浸入液体的体积不同，液体和物体密度均相同，由表格数据可知，A组实验中物体受到的浮力为0.10 N，C组实验中物体受到的浮力为0.20 N，浮力大小不同，故可得出结论：浮力大小与物体浸入液体的体积有关。 A、C (3)由D、E两组实验对比可以得出结论：浮力大小与____________有关。 【点拨】 由D、E两组实验可知，大物块浸入液体的体积相同，但D组实验大物块在水中，E组实验大物块在盐水中，由表中数据可知，两个大物块受到的浮力分别为0.75 N、0.90 N，故所受浮力大小不同，则可得出结论：浮力大小与液体密度有关。 液体密度 【评估交流】 (4)往水槽内放水前，矿泉水瓶瓶盖未打开，此时矿泉水瓶瓶内气压________(填“大于”“小于”或“等于”)瓶外大气压。 【点拨】 往水槽内放水前，矿泉水瓶瓶盖未打开，瓶内水不会流出，瓶内气压与液体的压强之和等于瓶外大气压，故瓶内气压小于瓶外大气压。 小于 (5)将弹簧测力计固定在木架上，通过矿泉水瓶往水槽注水的方式使物体浸入液体中，这样操作的好处是_______________________________________。 【点拨】 将弹簧测力计固定在木架上，通过矿泉水瓶往水槽注水的方式使物体浸入液体中，这样操作不需要再用手拿着弹簧测力计测量，可以同时观察各组弹簧测力计示数，便于比较。 能同时观察各组弹簧测力计示数，便于比较 (6)由实验数据可知，实验所用盐水的密度为________kg/m3。 【点拨】 大物块浸没在水中所受浮力F水浮＝ρ水gV＝ 0.75 N… ①；浸没在盐水中所受浮力F盐浮＝ρ盐水gV＝0.90 N…②，联立①②解得ρ盐水＝1.2×103 kg/m3。 1.2×103 2. [2023·苏州一模]学完阿基米德原理之后，小苏和小州用如图所示的实验装置做了一个课外实验。他们将溢水杯放在电子秤上，向溢水杯中加水后(如图甲所示)， 在表格中记录下测力计A、B及电子秤的第一次实验数据，然后他们将物体缓慢下降，当物体的部分体积浸在水中时(如图乙所示)，记录下第二次实验数据，然后剪断系在物体上的细线， 当物体缓慢沉到水底后(如 图丙所示)，记录下第三次 的实验数据。(g取10 N/kg) 实验次数 测力计A/N 测力计B/N 电子秤/g 第一次 1.00 0.02 500.00 第二次 0.80 0.22 500.00 第三次 0   540.00 (1)观察乙、丙两图可知，物体在图________中所受浮力更大；图乙中物体受到的浮力为________N。 (2)在整理数据时，小苏和小州发现第三次实验中测力计B的示数记录不同，小苏记的是0.62 N，小州记的是 0.42 N，他们讨论推理后认为有一个数据是正确的，请判断________的记录是正确的，并通过计算说明理由。 丙 0.2 小苏 由甲图和第一次实验数据可知，G物＝1.00 N，G桶＝0.02 N；第三次实验中，剪断系在物体上的细线，物体缓慢沉入水底，与第一次实验相比，电子秤托盘受到的压力增加量ΔF＝Δm秤g＝(540－500)× 10－3 kg×10 N/kg＝0.40 N，因为在第三次实验中，物体沉入水底，且有水溢出， 则