内容正文:
第九章复习
重点实验突破
第九章 浮 力
方法规律:浮沉条件是力与运动的特例
类型一 探究浮力大小的影响因素
1. (2024·山西)小明发现木头在水中是漂浮的,而铁块在水中会下沉,他猜想浮力的大小与浸在液体中的物体的密度有关。为此他进行了如下探究,请你帮助他完成实验。
实验思路:
(1) 选取体积相同、 密度(或质量) 不同的物体A和B分别浸没在水中,测出其所受浮力并进行比较。
密度(或质量)
1
2
3
4
5
6
实验过程:
(2) 按照实验思路依次进行如图所示的操作,由图甲可知物体A所受的浮力为 1.2 N。观察图乙可知物体B在水中受到的拉力为 2.8N,并计算出物体B所受的浮力。
第1题
1.2
2.8
实验结论:
(3) 分析实验数据,可得出初步结论: 浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度无关 。
浮力的大小与浸没在液体中
的物体的密度无关
1
2
3
4
5
6
2. (2024·北京模拟)小京为了证明“浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关”的观点是错误的,他利用符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水和金属块等器材进行实验。
(1) 以下是他的部分实验步骤,请帮他补充完整。
① 将金属块悬挂在弹簧测力计下,测量金属块受到的重力如图所示,G= 3.6 N,记录下来。
第2题
3.6
1
2
3
4
5
6
② 在烧杯中装入适量的水,将金属块浸没在水中,不接触烧杯,静止时记录弹簧测力计的示数为F1,用刻度尺测量烧杯中水的深度并记录。
③ 向烧杯中加水 ,静止时记录弹簧测力计的示数F2,用刻度尺测量烧杯中水的深度并记录。
④ 用公式 F浮=G-F 计算金属块所受浮力F浮1、F浮2并记录。
向烧杯中加水
F浮=G-F
第2题
1
2
3
4
5
6
(2) 由水的深度变化时,F浮1 = (选填“=”或“≠”)F浮2,得观点是错误的。
=
1
2
3
4
5
6
类型二 验证阿基米德原理
3. (2024·北京朝阳期末)为了验证阿基米德原理,小阳进行了如图所示的实验,弹簧测力计的示数分别表示为F1、F2、F3和F4,实验时测得F1=1.5N,F2=0.7N,F3=1.2N,F4=0.4N。
第3题
1
2
3
4
5
6
(1) 由实验数据可以求出物体受到的浮力F浮= 0.8 N,物体排开水的重力G排= 0.8 N。
(2) 为了得到多组实验数据,接下来他应该
改变物体浸入的体积或换用不同的物体、不同的液体进行多次实验。
(3) 若多次实验,F1、F2、F3和F4之间均满足关系: F1-F2=F3-F4 ,则可验证阿基米德原理。
0.8
0.8
改变物体浸入的体积或换用不同的物体、不同的液体进行多次实验
F1-F2=F3-
F4
第3题
1
2
3
4
5
6
4. 某兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶等器材验证阿基米德原理。
(1) 实验中同学们发现溢水杯中未装满水,如图甲所示,这样实验会使测得溢出水所受的重力 偏小 (选填“偏大”或“偏小”)。
第4题
偏小
1
2
3
4
5
6
(2) 由实验可知:随着物体逐渐浸入水中,弹簧测力计的示数将会 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”),可以判断物体所受浮力方向 竖直向上 。
(3) 溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示,物块受到的浮力为 1 N,物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小 相。
变小
竖直向上
1
相等
第4题
1
2
3
4
5
6
(4) 继续实验,将物块浸没在装满酒精的溢水杯中,如图丙所示,依旧保持物体所处深度不变,由图中数据可计算出物体所受浮力变化了 0.2 N,说明物块受到的浮力大小与 液体密度 有关。
0.2
液体密度
第4题
1
2
3
4
5
6
类型三 基于浮力测量物体的密度
5. (2024·北京模拟)小京同学郊游时在野外捡到一块小石块,他在家中利用托盘秤进行了如下探究:
① 如图甲所示,在托盘秤上放一个盛了适量水的容器,托盘秤的示数为m1。
第5题
② 如图乙所示,用细线将小石块系住,手握细线将小石块慢慢浸没在水中(水不溢出),且小石块不接触容器,稳定后托盘秤的示数为m2。
③ 如图丙所示,松手后小石块沉到容器底部,稳定后托盘秤的示数为m3。
1
2
3
4
5
6
(1) 根据以上测量可得出小石块浸没在水中时受到的浮力F浮= (m2-m1)g 。
(2) 小石块的密度表达式:ρ石= ρ水 (用ρ水、m1、m2和m3表示)。
(m2
-m1)g
ρ水
第5题
1
2
3
4
5
6
6. (2024·湖北)小明在喝完口服液后,想通过实验测出空瓶材质的密度,但是他只找到了量筒,于是进行了如下实验操作:
如图甲,在量筒中注入适量的水,读出量筒的示数V1=70mL;如图乙,将空瓶放入水中,空瓶漂浮在水面上,读出量筒的示数V2=80mL;如图丙,将空瓶压至水下,空瓶被量筒中的水注满后沉底,读出量筒的示数V3。
第6题
1
2
3
4
5
6
第6题
(1) 空瓶漂浮时浮力 等于 重力,沉底后浮力 小于 重力。(选填“大于”“小于”或“等于”)
(2) V3= 74 mL,空瓶所占的体积为 4 mL。
(3) 空瓶材质的密度为 2.5×103 kg/m3。(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)
等于
小于
74
4
2.5×103
1
2
3
4
5
6
$$