9.2探究：浮力大小与哪些因素有关 分层训练 2024-2025学年沪科版（2024）物理八年级全一册

9.2探究：浮力大小与哪些因素有关 分层训练 2024-2025学年沪科版（2024）物理八年级全一册 一、单选题 1．图中的实验操作中，可探究“浮力的大小与液体深度无关”的操作是（　　） A．①②③ B．①③⑤ C．③④⑤ D．①③④ 2．细心的小明同学把老师的部分演示实验记录在了如图所示的情境中，根据图示可以知道该同学这次操作的目的是（　　） A．探究浮力与液体质量的关系 B．探究浮力与液体体积的关系 C．探究浮力与液体密度的关系 D．探究浮力与液体深度的关系 3．将一个密闭的易拉罐放在装有水的深桶中，如图所示，用手慢慢把它竖直压入水中，体会手的感受；易拉罐全部没入水中后，继续把它压向桶底，体会手的感受，根据活动中的感受和观察到的现象判断下列说法正确的是（　　） A．浮力的大小与物体的体积有关 B．浮力的大小与液体密度有关 C．浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关 D．浮力的大小与物体浸入液体的深度有关 二、填空题 4．物体浸在液体中所受的浮力大小，与下列因素有关的是： （选填序号）。 ①浸在液体中的体积；②液体的密度；③物体的体积；④物体浸没后的深度。 5．将重力为20N的物体挂在弹簧秤上，当物体浸在水中时弹簧秤示数为11.2N，则此时物体受到浮力大小是 N，施力物体是 。 6．根据图的甲、丙两图可知，物体受到的浮力大小为 牛，甲、乙或甲、丙两图探究的物理问题是 。 7．质量相同的实心铜球和实心铁球，都浸没在水中时， 球受到的浮力大；体积相同的铜块和铁块，铜块浸没在水中，铁块浸没在煤油中， 块受到的浮力大。（均选填“铜”或“铁”，已知，） 8．根据图的甲、丙两图可知，物体受到的浮力大小为 牛，甲、乙或甲、丙两图探究的物理问题是 ，甲、乙和甲、丙两组图可以探究的物理问题是 。 三、实验题 9．【探究名称】探究浮力的大小与哪些因素有关。 【问题】某实验小组在探究浮力的大小与哪些因素有关时，提出了如下猜想： 猜想一：可能与液体的密度有关。 猜想二：可能与物体排开液体的体积有关。 猜想三：可能与物体浸没在液体中的深度有关。 【证据】利用弹簧测力计、实心圆柱体物块等器材探究浮力的大小跟哪些因素有关。 【解释】 （1）A、B两图中弹簧测力计的示数之差就等于物体在水中受到的 。如图A所示，圆柱体重 N；圆柱体浸没在水中受到的浮力为 N。 （2）选用图A、D、E的实验可以验证猜想 是 （选填“正确”或“错误”）的。 【交流】 （1）某同学通过分析图C与图E的数据验证猜想三，其中存在的问题是没有控制液体的 。 （2）某同学根据生活经验“铁块放入水中会下沉，而铁块做成轮船却能漂浮在水面上”，提出浮力大小与物体形状有关，请说出是否合理并说明原因： 。 10．下图所示是探究“影响浮力大小的因素”的一些实验操作步骤。请你针对某一个探究因素，从中选择相应的实验操作步骤，并根据弹簧测力计的示数，说明你的探究结论。 (1)若要探究浮力大小与液体深度的关系，相应的实验操作步骤是图（a）（c）和 （选填图中的符号），可得出初步结论：浸没在液体中的物体受到的浮力大小与液体深度 （选填“有”或“无”）关。 (2)若要探究浮力大小与液体密度是否有关，相应的实验操作步骤是图 （选填图中的符号），可得出初步结论：浸没在液体中的物体受到的浮力大小 。 (3)小组同学想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，他们找来易拉罐、烧杯和水进行实验，实验步骤如下： 步骤一：将易拉锯开口向上放入盛水的烧杯中，它漂浮在水面上； 步骤二：将易拉罐捏瘪再放入水中，捏德的易拉罐下沉至杯底。 （ⅰ）通过分析可知：步骤一时易拉罐受到的浮力 步骤二时易拉罐捏瘪时受到的浮力（选填“大于”、“等于”或“小于”）； （ⅱ）于是小组同学得出结论：物体受到的浮力与形状有关。 请分析他们得出错误结论的原因： 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 答案 D C C 1．D 【详解】由可知，浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关，所以在探究浮力的大小与液体深度的关系时，要控制液体密度和物体排开液体的体积相同，而深度不同，所以应选择图中①③④进行实验，由图①可知，物体的重力为4.8N，图中③④测力计示数相同，说明拉力相同，均为2.8N，则浮力均为 即物体深度不同，但浮力相同，故可得：浮力的大小与液体深度无关。 故选D。 2．C 【详解】由阿基米德原理可知，物体受到的浮力大小与物体排开液体的密度和排开液体的体积有关（而与物体的质量、物体浸没在的深度等其它因素无关），研究浮力大小与其中一个因素的关系时，要控制另一个因素不变。本实验中物体浸没在水和盐水两种不同液体中，排开液体的体积都等于物体的体积，即排开液体的体积不变，因此，这次实验探究浮力与液体密度的关系，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．C 【详解】用手慢慢把它竖直压入水中，易拉罐浸在液体中的体积变大，即排开液体的体积变大，易拉罐受到的浮力变大，因此越往下压，手感觉需要的力会越大；易拉罐全部没入水中后，继续把它压向桶底，感觉手施加的力不变； AB．实验过程中，物体的体积、液体的密度不变，因此无法探究浮力的大小与物体的体积、液体的密度之间的关系，故AB错误； C．易拉罐未浸没之前，随物体浸在液体中的体积变大，需要施加的力变大，因此说明浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关，故C正确； D．当物体浸没后，继续向下按压物体，所需要的力不变，说明浮力的大小与物体浸入液体的深度无关，故D错误。 故选C。 4．①② 【详解】由阿基米德原理的公式F浮=ρ液gV排可知，物体在液体中所受的浮力大小与排开液体的体积即物体浸在液体中的体积和浸入液体的密度有关，与物体的体积及物体浸没后的深度无关，故选①②。 5． 8.8 水 【详解】[1]由称重法可知，此时物体受到浮力大小为 F浮＝G－F＝20N－11.2N＝8.8N [2]当物体浸在水中时，受到的浮力的施力物体是水，放入水中的物体是受力物体。 6． 1.1 浸在液体中的物体是否受到浮力 【详解】[1]根据图中的甲、丙两图和称重法可知，物体受到的浮力为 [2]甲、乙或甲、丙两图，说明物体浸没在水或盐水中受到水或盐水的浮力；探究的物理问题为：浸在液体中的物体是否受到浮力。 7． 铁 铜 【详解】[1]已知实心铜球和实心铁球的质量相同，且，根据可知，铁球的体积大，都浸没在水中时，由于铁球排开液体的体积大，则铁球受到的浮力大。 [2]体积相同的铜块和铁块，分别浸没在水中和煤油中，排开两种液体的体积相同，由于水的密度大于煤油的密度，因此在水中的铜块受到的浮力大。 8． 1.1 浸在液体中的物体是否受到浮力 浸没在不同液体中的同一物体所受的浮力大小与液体密度的关系 【详解】[1]根据图中的甲、丙两图和称重法可知，物体受到的浮力为 [2]甲、乙或甲、丙两图，说明物体浸没在水或盐水中受到水或盐水的浮力；探究的物理问题为：浸在液体中的物体是否受到浮力。 [3]由甲、乙两图得出物体受到水的浮力 4N-3N=1N 由甲、丙两图得出物体受到盐水的浮力为1.1N；排开液体的体积相同的，研究的问题是：浸没在不同液体中的同一物体所受的浮力大小与液体密度的关系。 9． 浮力 2.4 1 一 正确 密度相同 见详解 【详解】[1]B图中弹簧测力计示数较小，说明物体浸在液体中受到向上的力，这个力就是浮力，根据称重法测浮力的原理，则A、B两图中弹簧测力计的示数差等于物体在B图的装置中受到的浮力大小。 [2]在图A中，弹簧测力计的分度值为0.2N，此时测力计的数为2.4N，即圆柱体的重力为G=2.4N。 [3]在图C中，圆柱体浸没在水中，测力计的示数为FC=1.4N，则此时圆柱体受到的浮力为 [4][5]图A、D、E的实验，物体排开液体的体积相同，液体密度不同，测力计示数不同，即物体受到的浮力不同，则由此可知浮力大小与液体的密度有关，故猜想一是正确的。 [6]比较图C与图E可知，液体种类不同，圆柱体浸没在液体中的深度不同，虽然测力计示数不同，即物体受到的浮力不同，但由于未控制液体密度相同，故不能得出：”浮力的大小与物体浸没在液体中的深度的关系“的结论。 [7]铁的密度大于水的密度，在水中，铁块排开水的重力小于铁块的重力，所以铁块在水中会下沉，铁块做成轮船是空心的，与同质量的铁块相比，在水面上轮船排开水的重力等于轮船所受重力，所以轮船漂浮在水面上，总之就是当铁块形状改变之后，它排开水的体积不同了，导致所受浮力不同，所以结论不合理。 10．(1) d 无 (2) （a）（d）（e） 与液体密度有关 (3) 大于 没有控制变量，易拉罐的形状改变导致排开水的体积也发生了变化 【详解】（1）[1][2]若要探究浮力大小与液体深度的关系，需要控制物体排开液体的体积和液体的密度不变，只改变物体在液体中的深度。从图中可以看出，图（a）是物体在空气中的重力，图（c）是物体浸没在水中某一深度时的拉力，而图（d）是物体浸没在水中更深位置时的拉力。由于物体在图（c）和图（d）中都是浸没状态，所以排开水的体积相同，且水的密度也相同。比较图（a）、（c）和（d）中弹簧测力计的示数，可以发现物体在图（c）和图（d）中的浮力大小相等（因为拉力差即浮力，都等于重力减去拉力，且重力不变，拉力相等，所以浮力相等），这说明浸没在液体中的物体受到的浮力大小与液体深度无关。 （2）若要探究浮力大小与液体密度是否有关，需要控制物体排开液体的体积和物体在液体中的深度不变，只改变液体的密度。从图中可以看出，图（d）是物体浸没在水中时的拉力，而图（e）是物体浸没在盐水中时的拉力。由于物体在图（d）和图（e）中都是浸没状态，所以排开液体的体积相同，且物体在液体中的深度也相同（因为都是浸没）。比较图（a）、（d）和（e）中弹簧测力计的示数，可以发现物体在图（e）中的浮力大于在图（d）中的浮力（因为拉力越小，浮力越大），这说明浸没在液体中的物体受到的浮力大小与液体密度有关，且液体密度越大，浮力越大。 （3）[1][2]对于小组同学想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”的实验，他们存在错误。因为他们在改变物体形状的同时，也改变了物体排开水的体积。根据浮力公式F浮​=ρ液​gV排​，排开水的体积越大，浮力越大。所以，他们在比较浮力大小时，并没有控制排开水的体积这一变量不变。因此，他们得出的结论是错误的。具体来说，步骤一中易拉罐漂浮在水面上，受到的浮力等于其重力；而步骤二中易拉罐下沉至杯底，受到的浮力小于其重力。但是，由于步骤二中易拉罐排开水的体积大于步骤一中的排开水的体积，所以不能直接比较两个步骤中的浮力大小来得出物体受到的浮力与形状有关的结论。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$