核心素养提升专题（五） 浮力的实验探究 2024-2025学年物理沪科版八年级全一册

核心素养提升专题（五） 浮力的实验探究 1.探究浮力大小与哪些因素有关： 影响浮力大小的因素比较多，应采用控制变量法. （1）在探究浮力的大小与液体密度的关系时，应控制物体排开液体的体积不变； （2）在探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系时，应控制液体密度不变； （3）在探究浮力的大小与物体浸没在液体中深度的关系时，应控制液体密度和物体排开液体的体积都不变. 2.探究浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系：探究阿基米德原理时，用称重法求出物体所受浮力的大小，用弹簧测力计测出排开液体重力的大小，最后把浮力与排开液体的重力相比较.实验过程 中注意使溢水杯中的液体恰好达到溢水口，以保证物体排开的液体全部流入小桶. 3.浮力法测密度实验： 利用浮力测密度，主要从两个角度考查： （1）物体浸没在水中，利用称重法测出物体所受的重力、浮力，直接求出物体的质量、体积，进而求得物体的密度； （2）物体漂浮在水面上，先用细铁丝将物体压入水中完全浸没，用排水法测出物体体积，然后使物体漂浮于水面上，测出物体排开水的体积，利用漂浮条件和阿基米德原理即可求出物体密度. 类型1 探究浮力大小与哪些因素有关 1.木块在水中漂浮，铁块在水中下沉.浮力的大小是否跟物体的密度有关呢？兴趣小组的同学用溢水杯、质量不计的薄壁玻璃瓶、若干个完全相同的透明塑料杯、水、浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙等器材进行了如下实验： 第一步：往玻璃瓶里装满水并拧紧盖子； 第二步：把玻璃瓶放入装水的溢水杯中，用塑料杯接住溢出来的水（如图）； 第三步：将玻璃瓶里的物质分别换成浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙并装满，重复以上实验； 第四步：比较每次溢出的水的体积. 请回答下列问题： （1）当杯内液面与溢水口相平时，溢水杯应停止取水. （2）若每次溢出的水的体积相等，则初步说明体积一定时，物体所受的浮力与物体的密度无关，否则与物体的密度有关. （3）本实验是通过比较每次溢出的水的体积来比较浮力的，这里运用了转换的思想方法，其依据是阿基米德原理. 2.小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素. （1）小明列举了三个常识，分别做出了三个猜想，其中符合常识1的是猜想3（填序号）. （2）为了验证上述猜想是否正确，小明依次做了如下实验： ①根据A、B、C的实验结果，可得猜想1是正确（填“正确”或“错误”）的；根据A、C、D的结果，可得猜想1是错误（填“正确”或“错误”）的. 深入分析上述现象，可得浮力大小与排开液体的体积有关，与浸入液体的深度无关； ②根据A、D、E的实验结果能（填“能”或“不能”）对猜想2进行验证； ③为验证猜想3，小明在老师的指导下，将瓶中的沙子倒掉一些以减小物体密度.接着他仿照步骤D进行实验，发现此时测力计示数小于1.8 N，便认为该猜想是正确的.小明在该实验环节中存在的问题是没有测量出此时瓶子（含有沙子）的重力. 类型2 探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系 3.在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验中，小华的实验步骤如下： ①如图甲，用弹簧测力计测出物体所受的重力，用F1表示； ②如图乙，将物体缓慢浸入水中，读出物体浸没在水中后弹簧测力计的示数，用F2表示； ③如图丙，用弹簧测力计测出排开的水和小桶的总重力，用F3表示； ④如图丁，倒出小桶中的水，用弹簧测力计测出小桶所受的重力，用F4表示. （1）小强提醒小华注意小桶的重力应该在注水前提前测好，这样做的好处是能更加准确地计算出排开水的重力， 小华以合理的顺序进行测量，如果四次测量值满足F1-F2=F3-F4（用含字母的表达式填写）的关系时，即可验证阿基米德原理. （2）物体的密度为（用所测物理量和ρ水表示）. 若溢水杯中的水没有装满，则物体浸没在溢水杯后，小桶中水的重力与物体所受浮力相比偏小（填“偏大”或“偏小”）. （3）为了使实验结论更具有普遍性，小华应该B（填字母）. A．多次测量取平均值 B．换用其他液体多次实验 C．换用其他弹簧测力计多次实验 类型3 浮力法测密度实验 4.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小月做了如图所示的实验. （1）分析③④（填序号）两次实验数据，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关. （2）分析③⑤两次实验数据，可知浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体的密度有关. （3）若先完成实验②，再完成实验①，则测得的浮力将偏大（填“偏大”或“偏小”）. （4）根据图中实验数据计算出物体的密度为4×103kg/m3.（g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 核心素养提升专题（五） 浮力的实验探究 1.探究浮力大小与哪些因素有关： 影响浮力大小的因素比较多，应采用控制变量法. （1）在探究浮力的大小与液体密度的关系时，应控制物体排开液体的体积不变； （2）在探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系时，应控制液体密度不变； （3）在探究浮力的大小与物体浸没在液体中深度的关系时，应控制液体密度和物体排开液体的体积都不变. 2.探究浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系：探究阿基米德原理时，用称重法求出物体所受浮力的大小，用弹簧测力计测出排开液体重力的大小，最后把浮力与排开液体的重力相比较.实验过程 中注意使溢水杯中的液体恰好达到溢水口，以保证物体排开的液体全部流入小桶. 3.浮力法测密度实验： 利用浮力测密度，主要从两个角度考查： （1）物体浸没在水中，利用称重法测出物体所受的重力、浮力，直接求出物体的质量、体积，进而求得物体的密度； （2）物体漂浮在水面上，先用细铁丝将物体压入水中完全浸没，用排水法测出物体体积，然后使物体漂浮于水面上，测出物体排开水的体积，利用漂浮条件和阿基米德原理即可求出物体密度. 类型1 探究浮力大小与哪些因素有关 1.木块在水中漂浮，铁块在水中下沉.浮力的大小是否跟物体的密度有关呢？兴趣小组的同学用溢水杯、质量不计的薄壁玻璃瓶、若干个完全相同的透明塑料杯、水、浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙等器材进行了如下实验： 第一步：往玻璃瓶里装满水并拧紧盖子； 第二步：把玻璃瓶放入装水的溢水杯中，用塑料杯接住溢出来的水（如图）； 第三步：将玻璃瓶里的物质分别换成浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙并装满，重复以上实验； 第四步：比较每次溢出的水的体积. 请回答下列问题： （1）当 时，溢水杯应停止取水. （2）若每次溢出的水的体积 ，则初步说明体积一定时，物体所受的浮力与物体的密度无关，否则与物体的密度有关. （3）本实验是通过比较每次溢出的水的体积来比较浮力的，这里运用了 的思想方法，其依据是 . 2.小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素. （1）小明列举了三个常识，分别做出了三个猜想，其中符合常识1的是猜想 （填序号）. （2）为了验证上述猜想是否正确，小明依次做了如下实验： ①根据A、B、C的实验结果，可得猜想1是 （填“正确”或“错误”）的；根据A、C、D的结果，可得猜想1是 （填“正确”或“错误”）的. 深入分析上述现象，可得浮力大小与 有关，与浸入液体的深度 ； ②根据A、D、E的实验结果 （填“能”或“不能”）对猜想2进行验证； ③为验证猜想3，小明在老师的指导下，将瓶中的沙子倒掉一些以减小物体密度.接着他仿照步骤D进行实验，发现此时测力计示数小于1.8 N，便认为该猜想是正确的.小明在该实验环节中存在的问题是 . 类型2 探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系 3.在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验中，小华的实验步骤如下： ①如图甲，用弹簧测力计测出物体所受的重力，用F1表示； ②如图乙，将物体缓慢浸入水中，读出物体浸没在水中后弹簧测力计的示数，用F2表示； ③如图丙，用弹簧测力计测出排开的水和小桶的总重力，用F3表示； ④如图丁，倒出小桶中的水，用弹簧测力计测出小桶所受的重力，用F4表示. （1）小强提醒小华注意小桶的重力应该在注水前提前测好，这样做的好处是能更加准确地计算出 ， 小华以合理的顺序进行测量，如果四次测量值满足 （用含字母的表达式填写）的关系时，即可验证阿基米德原理. （2）物体的密度为 （用所测物理量和ρ水表示）. 若溢水杯中的水没有装满，则物体浸没在溢水杯后，小桶中水的重力与物体所受浮力相比 （填“偏大”或“偏小”）. （3）为了使实验结论更具有普遍性，小华应该 （填字母）. A．多次测量取平均值 B．换用其他液体多次实验 C．换用其他弹簧测力计多次实验 类型3 浮力法测密度实验 4.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小月做了如图所示的实验. （1）分析 （填序号）两次实验数据，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关. （2）分析③⑤两次实验数据，可知浸在液体中的物体受到浮力的大小与 有关. （3）若先完成实验②，再完成实验①，则测得的浮力将 （填“偏大”或“偏小”）. （4）根据图中实验数据计算出物体的密度为 kg/m3.（g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3） 学科网（北京）股份有限公司 $$