专题05 压强与浮力 实验题 难点分析（八大题型+江苏模拟预测）-【上好课】2025年中考物理二轮复习讲练测（江苏专用）

专题05 压强与浮力 实验题 难点分析 01核心精讲·题型突破 【核心精讲】 【题型突破】 ►考法01 液体压强 ►考法02 估测大气压强 ►考法03 探究影响浮力大小的因素与液体压强、大气压强结合 ►考法04 阿基米德原理 ►考法05 浮力与密度综合应用实验 ►考法06 密度计 ► 考法07 图表类探究实验 ► 考法08 创新实验 02命题预测 考点 核心知识提炼 探究影响压力作用效果的因素 图示过程 实验方法 （1）转换法：压力的作用效果通过海绵的凹陷程度来体现。 （2）控制变量法：甲乙两图，控制受力面积不变，改变压力，探究压力的作用效果与压力的大小的关系；乙丙两图，控制压力不变，改变受力面积，探究压力的作用效果与受力面积的关系。 实验结论 压力的作用效果与压力大小和受力面积有关；压力越大，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 考点 核心知识提炼 探究液体内部的压强 图示过程 实验方法 （1）转换法：通过观察U形管两液柱的高度差来比较压强的大小。 （2）控制变量法：探究液体内部的压强与方向的关系；探究液体内部压强与深度的关系；探究液体内部压强与液体密度的关系。 实验结论 在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等；深度越深，压强越大；液体内部压强的大小还跟液体的密度有关，在深度相同处，液体的密度越大，压强越大。 评估 用其它器材也可以研究液体内部的压强： 优点是器材简单、现象明显，便于操作。甲图可以比较液体压强与深度的关系；乙图可以比较液体密度大小。 甲 乙 考点 核心知识提炼 探究浮力的大小跟哪些因素有关 图示过程 实验方法 （1）转换法 用弹簧测力计的示数变化量来反映浮力的大小（F浮=F1-F2）。 （2）控制变量法 探究浮力大小与固体的密度、液体的密度、固体浸入液体中的体积和固体浸入液体的深度这几个量的关系，在检验浮力与其中某一个量的关系时，必须使其他量保持不变，或者确认浮力跟这些量无关。 实验结论 影响浮力大小的因素： 物体在液体中所受的浮力大小，跟它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 考法01 液体压强 1．（2024·江苏宿迁·二模）小林同学游泳时，感觉身体入水越深，呼吸越费力。他关于“液体压强的规律”进行了一系列探究： (1)实验中，液体内部压强越大，观察到U形管中液面的高度差 ； (2)固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变，使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位时，U.形管中液面高度差 （选填“不变”或“改变”）； (3)小林比较图甲和图乙后认为：在同种液体内部，深度 ，液体的压强越大；而同组的小雨通过比较图甲和图丙，得出“液体密度越大，液体的压强越大”的结论，他的判断 （选填“合理”或“不合理”）； (4)保持图丙中金属盒的位置不变，并将一杯清水倒入烧杯中搅匀后（液体未溢出），U形管两侧的液面的高度差将会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (5)聪明的小林想知道实验中所用的盐水密度是多少，于是设计了如图丁所示的实验装置。内外两个容器紧密粘合在一起，内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜（橡皮膜的质量和体积忽略不计），小林进行了如下操作： ①在内部小容器内装入适量待测盐水，发现橡皮膜向下突出； ②在外部大容器内装入清水，直到橡皮膜变平，测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差△h，请你写出此盐水的密度表达式：ρ盐水= （用含有h、Δh和ρ水的式子表示）。 2．（2024·江苏南通·模拟预测）如图甲所示，在一个塑料瓶的侧面扎3个大小相同的孔；用透明胶带把3个 孔封住并加满水，然后把胶带撕开，观察到水从小孔喷出，且下方小孔水流喷出速度比上方的大。为了进一步探究水从小孔喷出的速度v与小孔到水面高度之间的关系，实验小组进行了如下探究。 A．如图乙所示，在容器侧面开一个水平小孔并装上阀门，将容器固定在一个水平木板上，在木板上铺了一层吸水性强的材料； B．向容器中注入水并测量阀门到水面的高度h，打开阀门让少量水喷到水平面上，迅速关上阀门，测出水斑到容器的水平距离L C．改变容器中水面的高度进行多次实验。 (1)用如图甲装置进行的实验，不能说明的问题是________； A．液体对容器的侧壁有压强 B．液体压强随深度增加而增大 C．液体内部各个方向都有压强 D．液体压强越大从小孔喷出的水流速度越大 (2)实验时，测得水斑到容器的水平距离和阀门到水面高度h之间的对应关系如下表所示，请在坐标系中作出L2-h关系图像； h/cm 5 10 15 20 25 30 L/cm 10.0 14.1 17.3 20.0 22.4 24.5 L2/cm2 100 199 299 400 502 600 3.2 3.8 4.2 4.5 4.7 4.9 (3)老师告诉实验小组：水流射出的水平距离L与水流从小孔中喷出时的速度v成正比，系数为k。由此可以推断出，水流从小孔喷出时的速度v与阀门到水面高度h之间的关系式为 ； (4)在瓶的另一侧放一只激光电筒，调节光束的方向，让光束正好能射中对侧的小孔，会看到光随弯曲的水流传播，光在水流中传播类似光波在光纤中传播，所以光在水流中是经过多次 （选填“反射”或“折射”），照到盆底，在盆底产生一个光斑。 考法02 估测大气压强 3．（2024·江苏无锡·一模）小明利用如图甲所示的装置测量本地大气压的大小，其中弹簧测力计和注射器的自重可忽略不计，活塞与针筒之间气密性很好，但摩擦较大。他进行了如下实验： （1）拔去橡皮帽将活塞推至底端，当绳端加至一定数量钩码时，针筒（针筒截图如图乙）恰由静止开始向右移动，此时弹簧测力计示数为，则活塞与针筒间的摩擦力为 N，图甲中滑轮A的作用是 ； （2）为了忽略活塞与针筒之间的摩擦，小明找来润滑油涂在活塞与针筒壁上，再次测量后发现摩擦减到几乎为零。于是他重新将活塞推至底端，用橡皮帽密封小孔（针筒截图如图丙）。针筒开始向右移动时，活塞只受到了弹簧测力计的拉力与大气压力，则测力计拉力与活塞受到的大气压力是一对 （选填“平衡力”或“相互作用力”）。将活塞推至底端时，若注射器前端小孔内的气体无法排尽，会使大气压的测量值 （选填“偏大”、“不变”或“偏小”）； （3）在第（2）题中，加了润滑油、堵上橡皮帽以后进行实验，若针筒开始移动时弹簧测力计的示数为，针筒内活塞的横截面积为，则大气压强的测量值为 Pa。 4．（2024·江苏苏州·二模）小宇给篮球充气时，发现充气越多感觉球越“硬”，又联想到充足气的轮胎在烈日下暴晒易爆胎。他认为这些现象与气体压强有关。气体压强的大小与哪些因素有关呢？和同学们讨论后，提出如下猜想： 猜想1：气压大小可能与气体的多少有关； 猜想2：气压大小可能与气体的温度有关； 猜想3：气压大小可能与气体的体积有关。 （1）同学们用汽车的“胎压计”测量篮球充气时的气压，发现充气越多，示数越大，由此得出猜想1是 （选填“正确”或“错误”）的； （2）小明又用胎压计测量一个篮球的气压，示数如图甲所示，其值为 kPa，当将篮球放在烈日下暴晒一段时间后，再测球中气压，发现胎压计的示数变大，由此可知，气压大小与气体的 有关； （3）为了验证猜想3，他们进行如下探究： 如图乙所示，用注射器密封一段空气柱，保证其温度不变，利用注射器的刻度直接读出气体体积V，用弹簧测力计竖直向上拉注射器活塞来改变气体的体积，如果已知注射器活塞的横截面积为S，（不计活塞重及活塞与注射器壁之间的摩擦），当地大气压为标准大气压，当弹簧测力计的示数为F时，注射器内气体的压强计算表达式为 （用S、、F表示）； （4）通过实验，得到了注射器内气压与对应体积的实验数据，如表： 1.0 0.8 0.6 0.5 0.4 0.2 1.0 1.25 1.67 2.0 2.5 根据实验数据分析得出的结论可推算，当气压时， 。 5．（22-23八年级下·江苏无锡·阶段练习）物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动，他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下： A．把注射器的活塞推至注射器针筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔。 B．如图甲所示，用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右缓慢拉动针筒，当针筒中的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F。 C．读出注射器针筒上有刻度部分的容积V。 D．用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。 请根据他们设计的方案回答以下问题： （1）实验时同学们发现注射器顶端装针头处的空气无法排尽，这将会使测量结果 （选填“偏大”、“不变”或“偏小”）； （2）测量前，有同学建议在活塞周围涂抹润滑油，然后将其插入针筒中，这样做有两个好处：一是活塞的密封性好；二是可以 ； （3）若同学们用图乙中B注射器在测量时，弹簧测力计被拉到5N，活塞仍没有滑动。可改用图乙中的 （选填“A”或“C”）注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值，p= ； （4）在测量大气压强的实验中，为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响，某同学设计了如图所示装置。将注射器间固定在水平桌面上，把活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，活塞通过水平细线与烧杯相连。向烧杯中缓慢加水，当活塞刚开始向左滑动时，测得杯中水的质量为900g：然后向外缓慢抽水，当活塞刚开始向右滑动时，测得杯中水的质量为500g，烧杯质量为125g，活塞面积为7.5×10﹣5m2，g取10N/kg，轮轴间的摩擦和细线重不计，则所测大气压值为 。 A．2.2×105Pa                  B．1.37×105Pa C．1.1×105Pa                  D．1.07×105Pa 考法03 探究影响浮力大小的因素与液体压强、大气压强结合 6．（2024·江苏苏州·一模）如图是用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。 （1）在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，如图甲。其调节的方法是 （选填“A”或“B”），使U形管左右两侧的水面相平； A．将右侧支管中高出的水倒出          B．取下软管重新安装 （2）如图乙所示，压强计显示的处液体中位置的压强。实验中液体压强大小的变化是通过比较U形管两侧液面的高度差来判断的，下面列举的与此研究方法相同的是 ； A．在研究光时，引入“光线”    B．探究电流与电阻关系时，要控制电压大小一定 C．如果两个力作用在物体上产生的效果与一个力单独作用产生的效果相同，则把这个力叫做这两个力的合力 D．根据温度计中液柱上升的高度来反映物体温度的高低 （3）在图乙中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变，使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右方位时，U形管中液面高度差 （选填“不变”或“改变”）； （4）比较 两图，可以得到：深度相同时，液体的压强与液体密度有关，液体密度越大，压强越大； （5）换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系，当探头在液体中的深度相同时，U形管左右两侧液面的高度差对比不明显，则下面操作能使两侧液面高度差对比更加明显的是 （选填“烧杯中换密度更小的液体”、“U形管中换用密度更小的酒精”或“将U形管换成更细的”）； （6）小震利用身边常见物品也制作了如图甲所示的探头，探究液体压强和浮力的规律，为此他先后完成了如图乙、丙所示的实验： 在图乙D组实验中，小明将探头放到与B组相同深度时，发现橡皮膜形变刚好与C组相同，由此可推断该未知液体密度 （选填“比水小”、“比盐水大”或“介于水和盐水之间”）； （7）小展利用图丙装置进行实验。（g=10N/kg） ①向溢水杯中注满水，用弹簧测力计挂着此探头缓缓浸入水中。当探头刚好浸没时，获得数据如图丙，可推测探头的质量为 ； ②为研究浮力与液体密度关系，分别向杯中注入液体a、b、c，将探头浸没在液体中 （选填“相同”或“不同”）深度处，弹簧测力计示数关系为Fa>Fb>Fc，则 （选填“a”、“b”或“c”）液体的密度最小。 7．（2024·江苏无锡·三模）小明同学进行了如下实验。 （1）如图甲所示，用塑料杯、水和硬纸片进行了“覆杯实验”。 ①甲实验现象可以证明 的存在； ②小明猜想实验中也有可能只是水粘住了纸片，为了证明此判断是否正确，只需在如图甲的 （选填“杯底”或“纸片”）上用针扎一小孔，观察纸片是否掉落即可；小刘同学利用如图乙所示的实验来判断上述猜想是否正确，只要对密封钟罩内进行 （选填“打气”或“抽气”），观察纸片是否掉落即可； （2）在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，小明提出了如下猜想： 猜想一：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关； 猜想二：浮力的大小跟液体的密度有关。 小明利用如图丙所示的实验步骤进行探究： ①步骤A、B和C可以探究浮力的大小与 的关系；步骤 可以探究浮力的大小与液体密度的关系； ②小刚发现步骤B和C中，物体未完全浸没时，浮力随深度变化而变化.为此小刚设计了实验：小刚将一个质地均匀的长方形木块与一个合金块粘在一起组成组合体，他将组合体按图丁中（a）（b）所示方式，先后放入同一杯水中，组合体均漂浮在水面上，若观察到 现象，则说明浮力大小与深度无关； ③如图戊所示，实验时合金块从木块上脱落。已知图丁（a）中物体静止时木块浸入水中的深度为h1=10cm，图戊（c）中物体静止时木块浸入水中深度为h3=4cm，已知合金块的密度为2.5×103kg/m3，则图丁（b）中物体静止时木块浸入水中的深度h2= cm。 考法04 阿基米德原理 8．（2023·江苏苏州·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，剪断系在物体上的细线，将物体缓慢沉入到水底后（如图丙所示），记录下第三次的实验数据。（g取10N/kg） 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 0.60 0.22 520.00 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0.62N，小州记的是0.42N，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 。    考法05 浮力与密度综合应用实验 9．（2024·江苏无锡·二模）某同学想测量配制的医用酒精的密度。 I、首先利用天平和量筒测量液体的密度（如图1）： （1）用天平测量烧杯和医用酒精的总质量，通过加减砝码的操作，将砝码盒中最小的砝码放入右盘后，指针仍如图甲所示，接下来应该 ，使天平平衡； A．向右调节平衡螺母　　B．向右移动游码　　C．取下最小的砝码后移动游码 （2）测出烧杯和酒精的总质量为98g后，将烧杯中的一部分酒精倒入量筒中，如图乙所示，则量筒中酒精的体积为 cm3； （3）测量烧杯和剩余酒精的总质量，天平横梁平衡时如图丙所示。根据上述实验数据，可计算出此医用酒精的密度为 g/cm3； （4）在实验的过程中，小王将烧杯中的一部分酒精倒入量筒时，发现烧杯内壁上有酒精残留，测量的密度将 （选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”）； Ⅱ、如图2所示，该同学又利用弹簧测力计、水槽、水、薄塑料袋（体积和质量忽略不计）测量所配液体的密度，测量前，检查弹簧测力计器材完好且适用： （5）在水槽倒入 ，在塑料袋中倒入 （以上两空选填“自配医用酒精”或“水”），排出塑料袋中空气后扎紧袋口并用弹簧测力计测出其重力为G； （6）用弹簧测力计提着塑料装浸没在水槽的液体中，读出测力计的示数为F（忽略塑料袋的质量和体积），以上两步可得自配医用酒精的密度ρ= （用测得的符号和ρ水表示）。 10．（2024·江苏南通·二模）实践小组开展测量或比较物质密度实践活动。 （1）如图甲，在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入未知液体，直到橡皮膜刚好变 平，此时左侧水面到橡皮膜中心的深度 h1 大于右侧未知液体表面到橡皮膜中心的深度 h2， 可以得出 ρ水 ρ液（选填“>”或“<”或者“=”）； （2）利用天平、细线、铁块、量筒和水，测量蜡的密度。测量步骤如下： ① 先将天平放在 桌面上，然后调节天平平衡，若调节时发现指针偏向分度盘的左侧，则此时应该向 移动平衡螺母直至天平平衡。 ② 天平平衡后，用天平测蜡块的质量为m1； ③ 如图乙，蜡烛下拴密度大于水的小铁块，先让小铁块浸没在装有适量的水量筒中，水面刻度的示数为 V1； ④ 如图丙，再让小铁块和蜡烛一起浸没在水中，水面刻度的示数为V2， 则蜡块密度表达式为ρ蜡= ； （3）电子秤、铁块、 一个装有适量水的大烧杯、细线、水，测量蜡块的密度，测量过程如下： ① 如图丁，用电子秤单独测出蜡块的质量6g； ② 如图戊，把铁块系在蜡块的下面，先只把铁块浸没在水中，记下此时电子秤的示 数为70g； ③ 如图己，再把铁块和蜡块一起浸没在水中，记下此时电子秤的示数为78g。则蜡块所受的浮力F浮= N，   蜡块密度ρ蜡= g/cm3（ρ水=1g/cm3）。 11．（2024·江苏苏州·二模）物理兴趣小组的同学准备测量一块鹅卵石的密度。 （1）小明将天平放在水平桌面上，用调节好的天平测量鹅卵石质量时，通过加减砝码后，天平的指针如图甲，此时小明应向右移动 ，使天平横梁平衡。测量中，天平平衡时所加砝码和游码位置如图乙，则鹅卵石质量为 g，他继续测出鹅卵石的体积为15.8cm3，鹅卵石的密度为 kg/m3； （2）小丽的测量步骤如下： a、在圆柱形玻璃筒内加入适量的水，塑料碗漂浮在水面上，如图丙①所示，量出筒内水面的高度h1； b、将鹅卵石放入碗中，碗仍漂浮在水面上，如图丙②所示，测出筒内水面的高度h2； c、将鹅卵石放入筒内的水中，碗漂浮在水面上如图丙③所示，测出筒内水面的高度h3，鹅卵石密度的表达式为ρ= （已知水的密度为ρ水，用所测量的符号表示）； （3）小华利用家中的电子秤设计出如下实验，操作步骤如下： a、将装有适量水的烧杯放在电子秤上，打开开关并设置归零； b、如图丁所示用细线系住鹅卵石，手提细绳将鹅卵石缓慢浸没在烧杯内的水中，读出电子秤的示数为m1； c、松开细线、使鹅卵石沉入烧杯底部，待电子秤示数稳定后，读出其示数为m2； d、则鹅卵石的密度为 （用字母m1、m2和ρ水表示）﹔如果在第二步骤b中，手提鹅卵石浸没水中时，不小心触碰到杯底，则鹅卵石密度的测量结果将 （偏大/偏小/不变）。 12．（2024·江苏泰州·模拟预测）在“测量物体密度”的实验中，老师提供了如下器材：弹簧测力计、电子秤、不吸水的石块若干、细线、水、圆柱形玻璃杯、糖水。 （1）亭亭选用弹簧测力计测量石块的重力，如图甲所示，测力计示数为 N，接着她将石块浸没在水中（不接触容器底和侧壁），弹簧测力计示数为1.5N，则石块密度为 g/cm3。 （2）亭亭发现电子秤不仅读数准确，还具有“清零”功能，即电子秤上放置物体后，再按“清零”按钮，读数为零，如图乙所示。于是她选用了电子秤和另一石块测糖水密度，步骤如下： ①将装有适量纯水的玻璃杯静置于电子秤上，按“清零”按钮； ②用细线（体积不计）系好石块浸没在纯水中，石块不接触玻璃杯底和侧壁并保持静止，此时电子秤示数为20.0g； ③用搅拌均匀的糖水替代纯水，重复①②步骤，电子秤示数为21.6g； ④糖水密度为 kg/m3。 （3）亭亭想用电子秤验证“浮力大小与浸没深度无关”，她将久置的糖水轻轻置于电子秤上，按“清零”按钮，将石块浸没在久置糖水中，再缓慢增大浸没深度，发现液面位置不变但电子秤示数变大，如图丙（a）、（b）、（c）所示，出现这一现象的原因是：久置糖水的 随深度变化而变化。若图（a）和图（c）中糖水对杯底的压强分别为pa和pc，则pa与pc的大小关系是：pa pc。 13．（2024·江苏无锡·一模）小明用天平（含砝码）、量筒、水和细线，测量小石块（不吸水）的密度。 (1)他将天平放在水平台上，游码移到标尺左端“0”刻度线处，调节平衡螺母使天平平衡，然后将石头放在左盘中，在右盘中增减砝码，当加入最小砝码时，发现指针位置如图甲所示，他接下来的第一步操作应该是 （填字母）； A．调节平衡螺母 B．移动游码 C．取下最小砝码 (2)天平平衡后，砝码质量和游码对应刻度如图乙所示，则小石块的质量为 g； (3)用细线将小石块拴好，缓慢放入盛有40mL水的量筒中，水面升高至如图丙所示，实验测得该小石块的密度为 kg/m3； (4)小明还想利用溢水杯、量筒、密度为ρ石的小石块（密度用ρ石表示）以及常见生活材料，来测量盐水的密度和不吸水泡沫的密度，实验步骤如图丁所示。 ①把泡沫块轻轻放入装满盐水的溢水杯中使其漂浮，盐水溢出且全部流入量筒中，读出量筒中盐水的体积为V1； ②用细线系住小石块将其轻放入溢水杯底，读出此时量筒中盐水的体积为V2； ③再将小石块轻放在泡沫块上方，使小石块和泡沫块共同漂浮在盐水表面，读出量筒中盐水的体积为V3； ④轻压小石块，使泡沫块恰好完全浸没盐水，读出量筒中盐水的体积为V4； 根据上述实验，可知盐水密度ρ盐水= ，泡沫密度ρ泡沫= （以上两空选用字母ρ石、V1、V2、V3、V4表示）；进行第③步骤时石头放在泡沫上会带有盐水，则测得的盐水密度 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 14．（2024·江苏无锡·一模）老师提供了一些器材，对同学们提出以下三个复习任务： 【任务一】复习“浮力的大小和哪些因素有关”，操作步骤如图甲所示。 （1）由实验步骤B、C、D可得出结论：当液体密度相等时，物体 体积越大，受到的浮力越大； （2）由图中所测的数据可算得步骤F 中液体的密度是 kg/m3； 【任务二】如图乙所示，利用杆秤结合浮力知识测量液体密度。 在杆秤左端A点挂一个质量为0.2kg、体积为25cm3的铁块。提纽位于O处，秤砣放在B 处时，秤杆恰好水平平衡，将B处记作零刻度线。已知秤砣的质量为0.1kg，AO=5cm，BO=10cm。把铁块浸没在待测液体中时，移动秤砣便可直接在杆上读出液体的密度。 （3）用此方法制成的密度秤的刻度是 （选填“均匀”或“不均匀”）的； （4）现将铁块浸没在待测液体中，秤砣向左移1.5cm到C点后，杠杆在水平位置重新平衡， 则待测液体的密度为 kg/m3； （5）若测量液体的密度时，铁块没有完全浸没，则测量值 （选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值； 【任务三】如图所示，利用弹簧测力计结合浮力知识测一个蜡块的密度。请把实验步骤补充完整： （6）①用弹簧测力计测出蜡块的重力，示数为G。 ②把一石块系在蜡块下，用测力计吊着蜡块和石块，仅将石块浸没在水中（不触底）静止时，测力计的示数为F1； ③ ，静止时测力计示数为F₂；（写出具体操作） ④蜡块密度表达式：ρ蜡= （用ρ水和测得的物理量表示，不考虑蜡块吸水）。 15．（2024·江苏无锡·一模）在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，小明把一个饮料罐慢慢按入水中，感觉用力越来越大，由此猜想浮力大小可能与物体浸入液体中的深度有关，于是他和学习小组的同学一起设计了如图所示的实验步骤： (1)物体在b步骤中所受浮力大小为 N； (2)分析a、c、d三次实验，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 （选填“有关”或“无关”）；分析a、c、e三次实验，可知在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越 ； (3)同组的小华想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，她找来薄铁片，烧杯和水进行实验，实验步骤如下： 步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底； 步骤二：将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上。 ①通过分析可知，第一次铁片受到的浮力 第二次铁片受到的浮力（选填“大于”“等于”或“小于”）； ②小华得出：物体受到的浮力与其形状有关，小华得出错误结论的原因是：她只关注了铁片形状的改变，忽视了 对浮力大小的影响； (4)小明学习浮力知识后想利用电子秤、苹果、铁丝和两个相同的烧杯测出浓盐水的密度，如图丙所示，请将以下实验步骤补充完整： ①在烧杯中倒入适量的水，用调好的电子秤测出烧杯和水的总质量为m1； ②用铁丝压苹果使其浸没在水中（水未溢出），不接触烧杯底和侧壁，记录电子秤示数为m2； ③往另一烧杯倒入适量的浓盐水，用电子秤测出烧杯和浓盐水的总质量为m3； ④用铁丝压苹果使其 在浓盐水中（浓盐水未溢出），不接触烧杯底和侧壁，记录电子秤的示数为m4； ⑤盐水密度的表达式为ρ浓盐水= （已知水的密度为ρ水）。 考法06 密度计 16．（2024·江苏常州·一模）小明用透明薄壁圆筒制作测量液体密度的密度计。已知水的密度，圆筒底面积为S。 (1)用调节好的天平测空圆筒质量m；往右盘加减砝码过程中，加入最小砝码后，天平指针位置如图甲（一）所示，将最小砝码取出，指针位置如图甲（二）所示，接下来正确的操作是 ，直至指针对准分度盘中央刻度线，此时天平如图乙所示则空圆筒的质量m= g； (2)标记一定体积：向圆筒中倒入适量水，用天平测得圆筒与水的总质量为74.4g，计算得到圆筒内水的体积V0= cm3。如图丙所示，在圆筒外壁上与水面平齐处做好虚线标记后，倒掉圆筒内的水； (3)标记刻度线和密度值：如图丁所示，向圆筒内倒入待测液体至标记处，使待测液体体积为V0。将圆筒放入水中处于漂浮状态，测量圆筒浸入水中的深度h，则待测液体密度ρ液= （用m、S、h、V0、ρ水表示）。根据表达式计算出待测液体密度ρ液分别为0.8、0.9、1.0、1.1（单位均为g/cm）对应的4个h值，再在圆筒外壁上从筒底开始量取这4个h值，分别标上对应的刻度线和密度值； (4)交流与讨论： ①圆筒外壁上1.0g/cm3的刻度线在图丙中虚线标记处的 （上方/下方/同一位置）；②步骤（3）中所标的刻度线在圆筒外壁上分布 （均匀/不均匀）；为了使上述刻度线分布更疏一些，在保持其它情况不变时，可以适当 （填字母）； A．增大圆筒底面积S　B．增大圆筒质量m　C．增大步骤（2）中水的体积V0 ③用自制密度计测量某种液体密度时，发现圆筒在容器中触底无法漂浮，请提出一条改进建议： 。 17．（2024·江苏连云港·一模）综合实践活动：制作简易的密度计 （一）实验器材：圆柱形的筷子、细铜丝、水、盐水、玻璃杯、记号笔 （二）实验步骤： （1）在筷子下端缠绕适量的细铜丝； （2）将筷子竖直漂浮在水中，用记号笔在水面和筷子相平处标注记号； （3）将筷子竖直漂浮在盐水中，用记号笔在液面和筷子相平处标注记号。 （三）实验现象： （1）如果图甲所示为筷子漂浮在水中时的情况，请你在图乙中画出筷子在盐水中静止 时的大致情况； （2）如果筷子浸入水中的深度为H，浸入盐水中的深度为h，水的密度用表示，盐水的密度用表示，则h=   （用、、H 表示）。 （四）解释现象： 在不同密度的液体中进行多次实验，可以在筷子上标出对应的刻度线，便制成了 一个简易的密度计。图丙中所示的a、b、c三支密度计中，刻度标示合理的是。 ， 理由是 （五）迁移应用： （1）用自制密度计测量某种液体密度时，出现了如图丁所示情况，请提出一条改进建议： （2）如果只增加筷子下端缠绕细铜丝的质量，则制作的密度计两条刻度线（如0.9、1.0两刻度）之间的距离将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 18．（2024·江苏宿迁·三模）小明利用天平和量筒测量物质的密度，进行如下测量： （1）把天平放在水平台上，游码移到标尺 处，指针在分度盘的位置如图甲所示，为了使天平横梁平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节； （2）用天平测石块质量，当横梁平衡时，放在右盘中的砝码和游码位置如图乙所示，则石块质量为 g；用量筒测出石块体积为6cm3，则石块密度为 kg/m3； （3）小明同学又取来一根粗细均匀的饮料吸管如图丙，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口，制成一个能始终竖直漂浮在液体中的简易密度计，用这个简易密度计测量某液体的密度，实验步骤如下：（ρ水=1.0×103kg/m3） ①用刻度尺测出密度计的长度是10cm； ②将密度计放入盛有水的烧杯中，静止后测出密度计露出水面的长度是4cm； ③将密度计从水中取出并擦干，然后放入盛有被测液体的烧杯中，静止后测出密度计露出水面的长度是2cm； ④被测液体的密度是 g/cm3。 19．（2024·江苏扬州·三模）小明所在的课外兴趣小组需要密度为1.05g/cm3的盐水，为检验配制的盐水是否合格，小明用如图所示天平和量筒做了如下实验： （1）将天平放在水平台上，把游码放在标尺左端处，发现指针如图甲所示，要使横梁平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调； （2）天平调节好之后，小明依次进行了如下操作： ①用天平测出空烧杯的质量为m1=21g； ②向烧杯中倒入适量的盐水，测出烧杯和盐水的总质量m2，如图乙所示； ③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，测出盐水的体积V，如图丙所示； 根据上述实验步骤，可知烧杯中盐水的密度为 g/cm3，为配制合格的盐水，需要继续向盐水 （选填“加盐”或“加水”）； （3）小明用这种方法测出的盐水密度与真实值相比会 （选填“偏大”或“偏小”）； （4）小明同学在认识了密度计后准备自制一支密度计直接测出盐水密度。他将一根吸管的下端放入适量铜丝并封蜡，为了给密度计标上刻度，他进行了如下实验： 将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态（如图丁），用笔在吸管上标记此时水面位置O；取出吸管量出O点至封口端的距离H，通过分析与计算，在吸管上分别确定密度值0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3的位置并标上密度值。 ①O位置处的刻度值应标为 g/cm3； ②若吸管漂浮在盐水中时如图戊所示，量出盐水面至封口端的距离为h，则盐水密度ρ盐水= （用ρ水、H、h表示）； ③管壁上标注的4个刻度值，0.8g/cm3与0.9g/cm3间的距离 1.0g/cm3与1.1g/cm3间的距离（选填“>”“=”或“<”）； ④小明发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小，导致用此密度计测量液体密度时误差较 大，可行的改进方案是 （写出一种即可）。 20．（2024·江苏扬州·三模）某学校创新实验小组欲测量某矿石的密度，而该矿石形状不规则，无法放入量筒，故选用水、烧杯、天平（带砝码和镊子）、细线、铁架台等器材进行实验，主要过程如下： (1)将天平放置在水桌面上，把游码移至 ，调节平衡螺母使天平平衡； (2)将装有适量水的烧杯放入天平的左盘，先估计烧杯和水的质量，然后用镊子向天平的右盘试加砝码，并移动游码，直至天平平衡，这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图甲所示，则烧杯和水的总质量为 g； (3)如图乙所示，用细线系住矿石，悬挂在铁架台上，让矿石浸没在水中，细线和矿石都没有与烧杯接触，天平重新平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144g，则矿石的体积为 m3（ρ水=1.0×103kg/m3）； (4)如图丙所示，矿石下沉到烧杯底部，天平再次平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量总和为174g，则矿石的密度为 kg/m3； (5)小明同学在拓展学习中认识了密度计后，他将一只铅笔的下端缠绕了适量铜丝，初步做成了一支密度计，为了给密度计标上刻度，他进行了如下实验： a.将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3； b.将其放入植物油中，用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3； c.像标示弹簧测力计刻度的方法一样，他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3；将整个铅笔均匀标上刻度； d.他将做好的密度计放入酒精中进行检验，发现液面明显不在0.8g/cm3刻度处。 ①如图丁所示小明制作的密度计，则刻度0.9应该在 点（选填“p”或“q”）； ②若被测液体的密度为ρ液，密度计没入被测液体的深度为h（如图丁所示），自制密度计的质量为m，铅笔的横截面积为S（忽略铜丝引起的横截面积变化），小组同学推导出h与ρ液的关系式为h= （用给定的字母表示推导结果），结合此关系小明清楚了在实验步骤c中均匀标示刻度是不对的。 考法07 图表类探究实验 21．（2024·江苏盐城·二模）小红在学习烹饪时发现，将食用油和料酒从壶中倒出时流速不同。查阅资料后，她了解到液体流动时内部各层之间存在内摩擦力。内摩擦力使流体具有抵抗相对运动的性质，称为流体的粘滞性。那么管道中液体流速与哪些因素有关呢？她提出了如下猜想： 猜想1：液体的粘滞性； 猜想2：管道的粗细； 猜想3：管道两端的压强差。 她让不同液体流过如图所示的长度相同的细方管来对比实验，管的横截面积为正方形。在温度相同的情况下测得10s内通过细管的液体体积如表。 实验次数 液体种类 细管边长/mm 细管两端压强差 通过细管的液体体积/mm3 1 水 1 p 100 2 油 1 p 2 3 水 2 p 1600 4 油 2 p 32 5 水 3 p 8100 6 水 1 2p 200 （1）物理学中用液体的粘滞系数η来区分不同液体的粘滞性。分析表中 两组数据可知：在相同条件下，η水 η油； （2）第3次实验中，水的流速为 m/s； （3）分析1、3、5三组数据可知：当 一定时，同种液体通过的细管越粗，液体的流速越 ； （4）若实验中让油通过边长是3mm的细方管，测得10s内通过细管的体积为40.5mm3，则细管两端的压强差是 p。 22．（2024·江苏无锡·一模）小红和同学制作水火箭时，通过打气筒向塑料瓶中打入气体后，瓶中气体压强变大，将瓶中的水向下喷出，从而使火箭获得动力升空。针对这个现象，小红提出一个问题：瓶中气体的压强与哪些因素有关？并作出以下猜想： 猜想1：瓶中气体的体积变小，气体压强变大； 猜想2：瓶中气体的质量越多，气体压强变大； 猜想3：瓶内气体的温度升高，气体压强变大； 为检验上述猜想，她准备了如下器材进行探究：自家汽车里的“胎压计”、4个粗细均匀规格不同的大号注射器（25mL/50mL/75mL/100mL/）、可连接到注射器针孔的橡胶软管。    (1)小明用一个25mL的注射器吸入一定质量的空气后连接到胎压计上，通过推拉活塞，记录下注射器筒的体积值和胎压计显示的压强值，测得数据记录如表： V/mL 25 20 15 10 5 p/kPa 100 125 167 250 500 ①依据所测数据，在图丙中画出气体的压强与体积倒数的图像； ②根据图像可以得到的结论是 ； (2)小明随后使用4种规格的注射器，依次吸入最大体积的空气后，通过推拉活塞，使其体积都达到25mL，待温度稳定后记录下胎压计显示的压强值，测得数据记录如表： 注射器规格/mL 25 50 75 100 p/kPa 100 200 300 400 本实验是探究猜想 （1/2/3）的。“待温度稳定后”是因为 使得气体温度发生变化； (3)小红找来农民伯伯收割的稻谷，想测量其密度。她先用电子秤测得稻谷质量为12g，发现堆积的稻谷间有不少空隙，于是她采用上述方法先将所测稻谷装入注射器内，从注射器的刻度上读出稻谷和空气的总体积，将注射器移动到25mL处，用“胎压计”测得注射器内空气压强为1.0×105Pa；随后将注射器内的空气缓慢压缩，当空气压强增大为2.0×105Pa时，读出此时稻谷和空气的总体积为15mL（压缩过程中稻谷的体积、空气的温度均不变），则所测稻谷的体积为 cm3，密度为 kg/m3。 23．（2024·江苏无锡·三模）在“测量液体密度”的实验中，将天平放在水平工作台上，小红同学进行了如下操作。 (1)把天平放在水平桌面上，将天平底座调至水平，然后调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中央刻度线处，如图甲所示，其做法错误之处是 ； (2)改正错误并调平衡后，小红将容器内部分液体倒入量筒并测出体积V，然后称量出容器和剩余液体的质量m，继续向量筒中倒液体，多次重复上述实验操作。如图乙所示为某次测得容器和剩余液体的质量，质量为 g；如图丙所示是根据多次测得的数据绘制的m-V图像，根据图像计算可得，液体密度为 kg/m3； (3)爱思考的小华同学利用如图所示带容积刻度的试管和矿泉水瓶设计了一种密度计，他测量某液体密度的过程如下： ①在矿泉水瓶中倒入适量的水，将试管放入矿泉水瓶，读出试管浸入水中的体积V0； ②在试管中倒入适量的水，读出此时试管浸入水中的体积V1和试管中水的体积V水； ③将试管中的水倒出擦净重新放入矿泉水瓶，缓缓倒入被测液体，直至试管浸入水中的体积为V1，读出此时试管中液体的体积V液； ④改变V1重复②③步得到多组V水、V液值； ⑤根据各次测量值分别计算液体密度，然后求平均值得到液体的密度。 请结合你对该实验的理解，回答下列问题： a.根据漂浮的知识，小华推出密度的表达式ρ液= （用ρ水、V水、V液表示），补全表格数据，最终测得的液体密度是 g/cm3； 实验次数 V1/mL V水/mL V液/mL ρ/g/cm3 1 15 5.5 7 0.786 2 17.5 8 10 3 20 11 14 0.786 4 22.5 13.5 17 0.794 b.小华读得空试管浸在液体中的体积V0=12mL，请计算试管的质量为 ，考虑试管厚度，判断你算得的质量与真实质量相比是 （“偏大”或“偏小”）。 考法08 创新实验 24．（2022·江苏常州·二模）小明将一只装有水的透明薄塑料袋扎好口之后放入水槽，发现塑料袋内外水面相平。（，，）    （1）根据二力平衡可知水袋受到的浮力等于其重力，根据 的现象，可知水袋的重力等于排开水的重力，从而可初步验证物体受到的浮力等于其排开液体的重力。 （2）小明发现水槽内悬有一条用细线拉着的假鱼（如图甲所示），他解开线将假鱼放入塑料袋内的水中将袋口扎紧后仍置于水面上，此时塑料袋内外水面情况为 （内高外低/内低外高/仍然相平）。 （3）小明用一只如图乙所示的薄底圆柱状玻璃筒来替代塑料袋进行实验，圆筒水平截面内侧圆半径为，外侧圆半径为。在筒壁外侧从底端起沿竖直方向向上标有显示高度的刻度，零刻度在的筒外侧最底端。（设玻璃密度为，水的密度为，且） 步骤一：小明先使圆筒开口向上直立漂浮于水面。 步骤二：小明使圆筒直立漂浮于水面后，在圆筒内缓慢注入少量某种未知液体。记录下此时筒内液面和筒外水面在筒外壁上的刻度值、（如图丙所示）。 步骤三：再分批添加液体，记录多组、数据。 实验数据测量、记录完成后，小明通过描点作图的方法作出图像（如图丁所示）。请思考： ①在实验步骤一中，如果小明向筒内缓慢注水， （能/不能）实现处于竖直漂浮状态的圆筒内外水面相平。 ②圆筒的重力为多大 ？ ③该液体密度值为多大 ？ ④若筒底厚度不能忽略且为d，则小明在实验中，小明所测量的液体密度测量值与真实值相比较会 （偏大/偏小/无影响）。    25．（2024·江苏盐城·三模）如图1是一种公园内常见的草坪喷水器，喷头喷水的同时在水流的作用下转动，小明猜想，草坪喷水器的旋转速度可能与孔的大小和孔的数量有关。于是找了几个相同的空易拉罐、细线、铁钉等器材与实验小组成员一起进行了图2的实验： 序号 孔的大小 孔的数量 易拉罐旋转圈数 1 小 1 11 2 小 2 12 3 小 3 21 4 中 1 15 5 中 2 26 6 大 1 22 7 大 2 30 a、先按图3的方法，在易拉罐侧壁上的A点处打一个孔，使易拉罐中的水流能沿斜向喷出； b、用细绳将易拉罐悬挂起来，用手堵住A点小孔，并把易拉罐中加满水； c、最后松开堵在小孔上的手，随着水从易拉罐中喷出，易拉罐便会转动起来； 小明按图3的打孔方式改变孔的大小和数量（保持所有孔的位置在易拉罐的同一高度上），重复上述实验，并将相关数据记录在表中： （1）水从易拉罐喷出的同时易拉罐转动起来是因为物体间力的作用是 ； （2）实验时，观察易拉罐旋转速度的方法与 相同（相同时间比路程/相同路程比时间）； （3）分析表中的第 次的实验记录，可初步得出结论：孔的数量相同时，孔越大，旋转速度越 ； （4）分析表中第1、2、3次的实验记录，可初步得出结论是 ； （5）实验中，为减小实验误差，需要增加易拉罐旋转的圈数，老师在易拉罐体上打孔时，钉子戳入罐体后要以罐体的直径为基准旋转（如图2、3），以增加水对罐体作用力的 （大小/力臂）； （6）请分析在不断地喷水过程中，金属罐能否匀速转动？ （能/不能）。 一、实验题 1．（2024·江苏南京·模拟预测）学习了密度的测量知识后，小明同学想自己做实验测量小石块的密度，于是从实验室借来仪器进行实验： (1)将天平取出放在水平桌面上，正确测量时，右盘中砝码和游码位置如图甲所示，则小石块的质量为 g； (2)将小石块取下后，用细线将石块系住，慢慢放入如图乙所示的量筒内，发现水面上升到45mL 处， 则小石块的密度为 kg/m3； (3)小明又想用爸爸新买的精度很高的手提式电子秤，（既可以测量力 也可以测量质。量），对石块的密度重新进行了测量，步骤如下： ①先将小石块用细线系好，悬挂在电子秤的下端，如图丙所示，待电子秤示数稳定后；读出并记为F1； ②再在小桶里倒入适量的水，悬挂在电子秤的下端，如图丁所示，待电子秤示数稳定后，读出并记为F2； ③再用手提着系着小石块的细线一端，将小石块缓慢地浸没在水中，但要保证石块 ，如图戊所示。待电子秤示数稳定后，读出并记为F3，完成以上测量后，根据所得实验数据，请你写出石块密度的表达式：ρ石= ；  （用字母表示，水的密度为ρ水） ④若戊图中石块吸水（石块吸水后体积保持不变），会使密度测量值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”） 。 2．（2024·江苏徐州·模拟预测）为比较甲、乙两种液体的密度，同学们进行了实验。 (1)第一组同学用电子秤完成了以下几个实验： ①小明在两个完全相同的烧杯中分别装入等体积的两种液体，并用电子秤测出了液体和烧杯的总质量。电子秤的示数如图1所示，则这两种液体的密度关系是 ； ②小华想通过图像比较甲、乙两种液体的密度大小。她用量筒测出液体的体积V，并用电子秤测出了量筒和液体的总质量m，用甲、乙两种液体各测两组数据后，在如图2所示的图像上描出了四个点。但是小华忘记标注这四个点的数据分别属于哪种液体。根据小明实验测出的数据分析可知：属于甲液体的两点是 ； ③小红在小明实验的基础上添加了一个边长为3cm的正方体金属块，测量出了甲液体的密度，实验步骤如图3所示。则甲液体的密度为 ； (2)第二组同学准备用如图4所示压强计来比较两种液体的密度大小，图5是他们设计的几种方案（压强计的U形管未画出），其中最佳方案是 。 3．（2024·江苏无锡·二模）小丽和小红通过实验验证“阿基米德原理”，选用了以下的实验器材：弹簧测力计、小吊桶（忽略重力）、小石块、溢水杯、细线、小烧杯、铁架台、水，她们试验操作过程如图的a、b、c所示。 （1）在图a的操作中，在测力计的下方挂一个小吊桶，小吊桶的下面再挂石块弹簧测力计示数如图a所示。在b中，小丽先向空溢水杯中注水，直到溢水口 水（流出/不流出）时停止加水。 （2）将小石块浸没溢水杯中，溢出的水全部流入烧杯中，弹簧测力计的示数如图b所示，此时小石块受到的浮力为 N，根据图中所测得的实验数据还可算出小石块的密度为 g/cm3（结果保留1 位小数）。 （3）把b图烧杯中的水全部倒入小吊桶中，此时弹簧测力计的示数如图c所示。小红把图c中的小吊桶和石块从弹簧测力计上拆下，把小石块放入装有水的小吊桶中（水不溢出），然后把小吊桶放入图c的溢水杯中，发现小吊桶处于漂浮状态，溢水杯中有水溢出，这个过程溢出的水重为 N。 4．（2024·江苏无锡·二模）静静想通过实验测量矿石的密度，进行了如下操作： （1）把天平放在 台面上，将游码移到标尺左端的零刻度线处后，发现指针位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向 调节，使天平平衡； （2）如图乙所示，矿石的质量是 g； （3）矿石放入量筒前后，量筒中水面位置如图丙所示，则计算出矿石的密度为 kg/m3； （4）若该矿石吸水，按以上步骤测量出矿石的密度将偏 （填“大”或“小”）； （5）某同学利用干燥、不吸水的矿石还可测出未知液体的密度，操作如下： ①在圆柱形容器中装入待测液体，如图甲所示，将平底烧杯放入待测液体中，烧杯静止时容器中液体的深度为H； ②将矿石放入烧杯中，如图乙所示，烧杯静止时露出液面的高度为h1，容器中液体的深度为H2； ③将矿石拴在烧杯底部，如图丙所示，烧杯静止时露出液面的高度为h2；已知矿石的密度为。烧杯底面积为S，圆柱形容器的底面积是烧杯底面积的3倍，则矿石的体积V的表达式为 ，待测液体密度的表达式 （用已知物理量字母表示，烧杯视为粗细上下均匀的容器） 5．（2024·江苏盐城·一模）在“探究影响浮力大小因素”的实验中，同学们提出了下列4种猜想： 猜想1：浮力大小与液体的密度有关； 猜想2：浮力大小与物体浸入液体的体积有关； 猜想3：浮力大小与物体的形状有关； 猜想4：浮力大小与物体所受的重力有关。 （1）如图1所示，小明把一个柱状固体挂在弹簧测力计下端，使它浸在液体中的体积逐渐增大，观察到弹簧测力计的示数逐渐减小，此实验说明猜想 是正确的。 （2）如图2所示，小明将同一石块分别浸没在水和盐水中，此实验为了验证猜想 。在实验中，观察到石块浸没在水中静止时弹簧测力计的示数大，则说明石块在水中受到的浮力 （选填“大”或“小”）。 （3）为了验证猜想3，他找来薄铁片，烧杯和水进行实验，实验步骤如下： 步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底； 步骤二：将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上。 ①通过分析可知，第一次铁片受到的浮力 （选填“大于”或“小于”）第二次铁片受到的浮力； ②小明得出：物体受到的浮力与其形状有关，小明得出错误结论的原因是： 。 （4）为了验证猜想4，小明将重力相同而体积不同的铁块和铝块浸没在水中，观察到所受浮力大小不相等，由此得出结论：浮力的大小与物体的重力无关，请指出他的实验方法的错误：① ；② 。 （5）如图3所示，将装置放在电子秤上，把浸没的物体缓慢下沉（物体未碰到烧杯底部），电子秤的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 6．（2023·江苏连云港·一模）2022年末，我国新冠肺炎防控进入新阶段，学校响应政府“停课不停学”的号召进行线上学习。双胞胎小明和小亮在家，看到妈妈的金手镯，想利用所学知识测量金手镯的密度。他们找出托盘天平、量筒等实验器材。 （1）小明将托盘天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端的“0”刻度线处，发现指针静止时如图甲所示，此时应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使横梁平衡； （2）将金手镯放在左盘，向右盘加减砝码，直至天平再次平衡时，右盘中所加砝码以及游码位置如图乙所示，由此可知，金手镯的质量为 g；量筒中装适量水，如图丙所示，此时小明发现量筒口太小，不能放入金手镯，无法利用量筒测量金手镯的体积； （3）小亮思考后，想到用家里的玻璃杯代替量筒重新做实验，实验步骤如下： ①用调好的天平测得金手镯的质量为； ②把金手镯放入玻璃杯中，用油性笔记录水面所在的位置A，如图丁（a）所示； ③用天平测出玻璃杯、水和金手镯总质量； ④将金手镯从水中取出，再往玻璃杯中缓慢加水，使水面上升至A处，如图丁（b）所示；用天平测出玻璃杯、水的总质量； ⑤计算金手镯的密度。 在实验中，将金手镯取出时沾有不少水，对实验测量的结果 （选填“有”或“没有”）影响；已知水的密度为ρ，则该方案测得金手镯密度的表达式为 （请用、、和ρ符号表示）； （4）小明想起来，在抖音上曾看到一个视频“如何鉴别金手镯的真假”，利用电子秤也能测出金手镯的密度，实验步骤如下： 步骤一：利用电子秤称出金手镯的质量为； 步骤二：往玻璃杯中倒入适量的水，放在电子秤上并去皮（将电子秤示数还原为0）； 步骤三：用细绳系在金手镯上，浸没水中且不碰到杯底，如图戊所示，读出示数为。 已知水的密度为ρ，则该方案测出金手镯密度的表达式为 （请用、、和ρ符号表示）。 2 / 15 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 压强与浮力 实验题 难点分析 01核心精讲·题型突破 【核心精讲】 【题型突破】 ►考法01 液体压强 ►考法02 估测大气压强 ►考法03 探究影响浮力大小的因素与液体压强、大气压强结合 ►考法04 阿基米德原理 ►考法05 浮力与密度综合应用实验 ►考法06 密度计 ► 考法07 图表类探究实验 ► 考法08 创新实验 02命题预测 考点 核心知识提炼 探究影响压力作用效果的因素 图示过程 实验方法 （1）转换法：压力的作用效果通过海绵的凹陷程度来体现。 （2）控制变量法：甲乙两图，控制受力面积不变，改变压力，探究压力的作用效果与压力的大小的关系；乙丙两图，控制压力不变，改变受力面积，探究压力的作用效果与受力面积的关系。 实验结论 压力的作用效果与压力大小和受力面积有关；压力越大，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 考点 核心知识提炼 探究液体内部的压强 图示过程 实验方法 （1）转换法：通过观察U形管两液柱的高度差来比较压强的大小。 （2）控制变量法：探究液体内部的压强与方向的关系；探究液体内部压强与深度的关系；探究液体内部压强与液体密度的关系。 实验结论 在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等；深度越深，压强越大；液体内部压强的大小还跟液体的密度有关，在深度相同处，液体的密度越大，压强越大。 评估 用其它器材也可以研究液体内部的压强： 优点是器材简单、现象明显，便于操作。甲图可以比较液体压强与深度的关系；乙图可以比较液体密度大小。 甲 乙 考点 核心知识提炼 探究浮力的大小跟哪些因素有关 图示过程 实验方法 （1）转换法 用弹簧测力计的示数变化量来反映浮力的大小（F浮=F1-F2）。 （2）控制变量法 探究浮力大小与固体的密度、液体的密度、固体浸入液体中的体积和固体浸入液体的深度这几个量的关系，在检验浮力与其中某一个量的关系时，必须使其他量保持不变，或者确认浮力跟这些量无关。 实验结论 影响浮力大小的因素： 物体在液体中所受的浮力大小，跟它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 考法01 液体压强 1．（2024·江苏宿迁·二模）小林同学游泳时，感觉身体入水越深，呼吸越费力。他关于“液体压强的规律”进行了一系列探究： (1)实验中，液体内部压强越大，观察到U形管中液面的高度差 ； (2)固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变，使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位时，U.形管中液面高度差 （选填“不变”或“改变”）； (3)小林比较图甲和图乙后认为：在同种液体内部，深度 ，液体的压强越大；而同组的小雨通过比较图甲和图丙，得出“液体密度越大，液体的压强越大”的结论，他的判断 （选填“合理”或“不合理”）； (4)保持图丙中金属盒的位置不变，并将一杯清水倒入烧杯中搅匀后（液体未溢出），U形管两侧的液面的高度差将会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (5)聪明的小林想知道实验中所用的盐水密度是多少，于是设计了如图丁所示的实验装置。内外两个容器紧密粘合在一起，内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜（橡皮膜的质量和体积忽略不计），小林进行了如下操作： ①在内部小容器内装入适量待测盐水，发现橡皮膜向下突出； ②在外部大容器内装入清水，直到橡皮膜变平，测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差△h，请你写出此盐水的密度表达式：ρ盐水= （用含有h、Δh和ρ水的式子表示）。 【答案】(1)越大 (2)不变 (3) 越深 不合理 (4)变大 (5) 【详解】（1）压强计是通过观察U形管两侧液面高度差判断液体压强大小的，液体内部压强越大，U形管中液面的高度差越大。 （2）液体压强大小与液体密度和深度有关，在同一液体的同一深度，液体向各个方向的压强都相等，所以固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变，使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位时，U.形管中液面高度差不变。 （3）[1][2]比较图甲和图乙，液体密度相同，探头在液体中的深度越深，U形管液体高度差越大。说明在同种液体内部，深度越深，液体的压强越大；比较图甲和图丙，液体密度不同，探头在液体中的深度也不同，即没有控制液体深度相同，所以他的判断不合理。 （4）保持图丙中金属盒的位置不变，并将一杯清水倒入烧杯中搅匀后（液体未溢出），探头所处的深度变大，液体密度变小；根据公式可知，容器底部所受液体压强变大，根据公式可知，探头以下部分液体压强变小，则探头以上部分液体压强变大，U形管两侧的液面的高度差将会变大。 （5）当橡皮膜变平时，盐水对其向下的压强与水对其上的压强相等，则 所以盐水密度为 2．（2024·江苏南通·模拟预测）如图甲所示，在一个塑料瓶的侧面扎3个大小相同的孔；用透明胶带把3个 孔封住并加满水，然后把胶带撕开，观察到水从小孔喷出，且下方小孔水流喷出速度比上方的大。为了进一步探究水从小孔喷出的速度v与小孔到水面高度之间的关系，实验小组进行了如下探究。 A．如图乙所示，在容器侧面开一个水平小孔并装上阀门，将容器固定在一个水平木板上，在木板上铺了一层吸水性强的材料； B．向容器中注入水并测量阀门到水面的高度h，打开阀门让少量水喷到水平面上，迅速关上阀门，测出水斑到容器的水平距离L C．改变容器中水面的高度进行多次实验。 (1)用如图甲装置进行的实验，不能说明的问题是________； A．液体对容器的侧壁有压强 B．液体压强随深度增加而增大 C．液体内部各个方向都有压强 D．液体压强越大从小孔喷出的水流速度越大 (2)实验时，测得水斑到容器的水平距离和阀门到水面高度h之间的对应关系如下表所示，请在坐标系中作出L2-h关系图像； h/cm 5 10 15 20 25 30 L/cm 10.0 14.1 17.3 20.0 22.4 24.5 L2/cm2 100 199 299 400 502 600 3.2 3.8 4.2 4.5 4.7 4.9 (3)老师告诉实验小组：水流射出的水平距离L与水流从小孔中喷出时的速度v成正比，系数为k。由此可以推断出，水流从小孔喷出时的速度v与阀门到水面高度h之间的关系式为 ； (4)在瓶的另一侧放一只激光电筒，调节光束的方向，让光束正好能射中对侧的小孔，会看到光随弯曲的水流传播，光在水流中传播类似光波在光纤中传播，所以光在水流中是经过多次 （选填“反射”或“折射”），照到盆底，在盆底产生一个光斑。 【答案】(1)C (2) (3) (4)反射 【详解】（1）由图甲可知，撕去胶带，水便从小孔射出，由于3个小孔均在右边，说明水对容器右侧壁有压强；由液体压强公式可知，深度h越大，小孔处受到水的压强越大，因此水射出的速度越来越大，故不能说明向各个方向都有压强，故ABD符合题意，C不符合题意。 故选C。 （2）根据表格数据描点并连线，如图所示： （3）根据表中数据可知，因此    ① 已知水流射出的水平距离L与水流从小孔中喷出时的速度v成正比，系数为k。则    ② 由①②可得 则 （4）激光在传输过程中，从光导纤维的一端射入后，在光导纤维内壁上发生多次反射，并从另一端射出，把携带的信息传递到远方，实验中光在水流中传播类似光波在光纤中传播，所以光在水流中是经过多次反射照到盆底，在盆底产生一个光斑。 考法02 估测大气压强 3．（2024·江苏无锡·一模）小明利用如图甲所示的装置测量本地大气压的大小，其中弹簧测力计和注射器的自重可忽略不计，活塞与针筒之间气密性很好，但摩擦较大。他进行了如下实验： （1）拔去橡皮帽将活塞推至底端，当绳端加至一定数量钩码时，针筒（针筒截图如图乙）恰由静止开始向右移动，此时弹簧测力计示数为，则活塞与针筒间的摩擦力为 N，图甲中滑轮A的作用是 ； （2）为了忽略活塞与针筒之间的摩擦，小明找来润滑油涂在活塞与针筒壁上，再次测量后发现摩擦减到几乎为零。于是他重新将活塞推至底端，用橡皮帽密封小孔（针筒截图如图丙）。针筒开始向右移动时，活塞只受到了弹簧测力计的拉力与大气压力，则测力计拉力与活塞受到的大气压力是一对 （选填“平衡力”或“相互作用力”）。将活塞推至底端时，若注射器前端小孔内的气体无法排尽，会使大气压的测量值 （选填“偏大”、“不变”或“偏小”）； （3）在第（2）题中，加了润滑油、堵上橡皮帽以后进行实验，若针筒开始移动时弹簧测力计的示数为，针筒内活塞的横截面积为，则大气压强的测量值为 Pa。 【答案】 1.5 改变力的方向 平衡力 偏小 【详解】（1）[1][2]拔去橡皮帽将活塞推至底端，当绳端加至一定数量钩码时，针筒恰由静止开始向右移动，此时弹簧测力计示数为，此时拉力与针筒对活塞的摩擦力是平衡力，则活塞与针筒间的摩擦力为1.5N；滑轮A是定滑轮，其作用是改变力的方向。 （2）[3][4]活塞只受到了弹簧测力计的拉力与大气压力，则测力计拉力与活塞受到的大气压力是一对平衡力；将活塞推至底端时，若注射器前端小孔内的气体无法排尽，拉力会减小，会使大气压力的测量值偏小，计算的大气压值偏小。 （3）[5]大气压强的测量值 4．（2024·江苏苏州·二模）小宇给篮球充气时，发现充气越多感觉球越“硬”，又联想到充足气的轮胎在烈日下暴晒易爆胎。他认为这些现象与气体压强有关。气体压强的大小与哪些因素有关呢？和同学们讨论后，提出如下猜想： 猜想1：气压大小可能与气体的多少有关； 猜想2：气压大小可能与气体的温度有关； 猜想3：气压大小可能与气体的体积有关。 （1）同学们用汽车的“胎压计”测量篮球充气时的气压，发现充气越多，示数越大，由此得出猜想1是 （选填“正确”或“错误”）的； （2）小明又用胎压计测量一个篮球的气压，示数如图甲所示，其值为 kPa，当将篮球放在烈日下暴晒一段时间后，再测球中气压，发现胎压计的示数变大，由此可知，气压大小与气体的 有关； （3）为了验证猜想3，他们进行如下探究： 如图乙所示，用注射器密封一段空气柱，保证其温度不变，利用注射器的刻度直接读出气体体积V，用弹簧测力计竖直向上拉注射器活塞来改变气体的体积，如果已知注射器活塞的横截面积为S，（不计活塞重及活塞与注射器壁之间的摩擦），当地大气压为标准大气压，当弹簧测力计的示数为F时，注射器内气体的压强计算表达式为 （用S、、F表示）； （4）通过实验，得到了注射器内气压与对应体积的实验数据，如表： 1.0 0.8 0.6 0.5 0.4 0.2 1.0 1.25 1.67 2.0 2.5 根据实验数据分析得出的结论可推算，当气压时， 。 【答案】 正确 120 温度 5 【详解】（1）[1]由题意知，充气越多，胎压计的示数越大，气压越大，所以气压的大小可能与气体的多少有关，猜想1正确。 （2）[2]由图甲知，胎压计的分度值为5kPa，指针指向120刻度线处，所以篮球的气压值为120kPa。 [3]篮球放在烈日下暴晒，其它条件不变，球中气体温度升高，测量时，胎压计示数变大，说明球中气压变大，气压大小与气体的温度有关。 （3）[4]不计活塞重及活塞与注射器之间的摩擦时，活塞受到向上的拉力、注射器内气体向上压力及注射器外空气向下压力的作用，这三个力是平衡力，注射器外空气对活塞的压力；所以空气对活塞的压力 注射器内气体的压强 [5]由表格数据知，每组对应的压强与体积的乘积是一个定值1Pa∙m3，所以当时，有 5．（22-23八年级下·江苏无锡·阶段练习）物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动，他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下： A．把注射器的活塞推至注射器针筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔。 B．如图甲所示，用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右缓慢拉动针筒，当针筒中的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F。 C．读出注射器针筒上有刻度部分的容积V。 D．用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。 请根据他们设计的方案回答以下问题： （1）实验时同学们发现注射器顶端装针头处的空气无法排尽，这将会使测量结果 （选填“偏大”、“不变”或“偏小”）； （2）测量前，有同学建议在活塞周围涂抹润滑油，然后将其插入针筒中，这样做有两个好处：一是活塞的密封性好；二是可以 ； （3）若同学们用图乙中B注射器在测量时，弹簧测力计被拉到5N，活塞仍没有滑动。可改用图乙中的 （选填“A”或“C”）注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值，p= ； （4）在测量大气压强的实验中，为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响，某同学设计了如图所示装置。将注射器间固定在水平桌面上，把活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，活塞通过水平细线与烧杯相连。向烧杯中缓慢加水，当活塞刚开始向左滑动时，测得杯中水的质量为900g：然后向外缓慢抽水，当活塞刚开始向右滑动时，测得杯中水的质量为500g，烧杯质量为125g，活塞面积为7.5×10﹣5m2，g取10N/kg，轮轴间的摩擦和细线重不计，则所测大气压值为 。 A．2.2×105Pa                  B．1.37×105Pa C．1.1×105Pa                  D．1.07×105Pa 【答案】 偏小 减小摩擦 C C 【详解】（1）[1]注射器顶端装针头处空气无法排尽，即有残余气体，注射器内还会有一定气压，这样会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小。 （2）[2]涂抹润滑油的好处：一是减小摩擦，二是活塞的密封性好。 （3）[3]因为大气的压强是一定的，根据公式F=pS知道，受力面积越小，压力也会越小，所以当弹簧测力计量程不够时，可换用小量程注射器，故选C。 [4]活塞的面积，将测量结果代入压强公式知道 （4）[5]当注射器中的活塞开始向左滑动时 对活塞受力分析 ① 当注射器中的活塞开始向右滑动时 对活塞受力分析 ② ①②两式解得 F=8.25N 所以 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 考法03 探究影响浮力大小的因素与液体压强、大气压强结合 6．（2024·江苏苏州·一模）如图是用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。 （1）在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，如图甲。其调节的方法是 （选填“A”或“B”），使U形管左右两侧的水面相平； A．将右侧支管中高出的水倒出          B．取下软管重新安装 （2）如图乙所示，压强计显示的处液体中位置的压强。实验中液体压强大小的变化是通过比较U形管两侧液面的高度差来判断的，下面列举的与此研究方法相同的是 ； A．在研究光时，引入“光线”    B．探究电流与电阻关系时，要控制电压大小一定 C．如果两个力作用在物体上产生的效果与一个力单独作用产生的效果相同，则把这个力叫做这两个力的合力 D．根据温度计中液柱上升的高度来反映物体温度的高低 （3）在图乙中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变，使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右方位时，U形管中液面高度差 （选填“不变”或“改变”）； （4）比较 两图，可以得到：深度相同时，液体的压强与液体密度有关，液体密度越大，压强越大； （5）换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系，当探头在液体中的深度相同时，U形管左右两侧液面的高度差对比不明显，则下面操作能使两侧液面高度差对比更加明显的是 （选填“烧杯中换密度更小的液体”、“U形管中换用密度更小的酒精”或“将U形管换成更细的”）； （6）小震利用身边常见物品也制作了如图甲所示的探头，探究液体压强和浮力的规律，为此他先后完成了如图乙、丙所示的实验： 在图乙D组实验中，小明将探头放到与B组相同深度时，发现橡皮膜形变刚好与C组相同，由此可推断该未知液体密度 （选填“比水小”、“比盐水大”或“介于水和盐水之间”）； （7）小展利用图丙装置进行实验。（g=10N/kg） ①向溢水杯中注满水，用弹簧测力计挂着此探头缓缓浸入水中。当探头刚好浸没时，获得数据如图丙，可推测探头的质量为 ； ②为研究浮力与液体密度关系，分别向杯中注入液体a、b、c，将探头浸没在液体中 （选填“相同”或“不同”）深度处，弹簧测力计示数关系为Fa>Fb>Fc，则 （选填“a”、“b”或“c”）液体的密度最小。 【答案】 B D 不变 丙丁 U形管中换用密度更小的酒精 比水小 相同 a 【详解】（1）[1]在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，说明U形管两边液面上方的压强不相等，应通过拆除软管重新安装，使U形管中两边液面相平，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 （2）[2]实验中液体压强大小的变化是通过比较U形管两侧液面的高度差来判断的，这叫做转换法。 A．在研究光时，引入“光线”，这叫做模型法，故A不符合题意； B．探究电流与电阻关系时，要控制电压大小一定，这叫做控制变量法，故B不符合题意； C．如果两个力作用在物体上产生的效果与一个力单独作用产生的效果相同，则把这个力叫做这两个力的合力，这叫做等效替代法，故C不符合题意； D．根据温度计中液柱上升的高度来反映物体温度的高低，也是属于转换法，故D符合题意。 故选D。 （3）[3]液体压强大小与方向无关，在图乙中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变，使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右方位时，U形管中液面高度差不变。 （4）[4]比较丙丁两图，深度相同，液体密度不同，根据U形管中液面高度差可以得到：深度相同时，液体的压强与液体密度有关，液体密度越大，压强越大。 （5）[5]根据，要使两侧液面高度差对比更加明显，可以将U形管中液体换成密度更小的酒精。 （6）[6]在图乙D组实验中，小明将探头放到与B组相同深度时，发现橡皮膜形变刚好与C组相同，说明压强相同，根据，在未知液体中深度更大，说明未知液体密度小于盐水密度；橡皮膜形变小于B组，说明压强小于在水中的压强，与B组相比，深度相同，根据可知未知液体密度小于水的密度。 （7）[7]如图丙，量筒的分度值为，示数为，即排开水的体积为，所以浮力为 测力计分度值为0.1N，示数为0.4N，根据称重法可知探头的重力为 则探头的质量为 [8][9]研究浮力与液体密度关系，根据控制变量法，应将探头浸没在液体中相同深度处，根据称重法，弹簧测力计示数关系为Fa>Fb>Fc，则探头在a液体中受到的浮力最小，根据可知a液体的密度最小。 7．（2024·江苏无锡·三模）小明同学进行了如下实验。 （1）如图甲所示，用塑料杯、水和硬纸片进行了“覆杯实验”。 ①甲实验现象可以证明 的存在； ②小明猜想实验中也有可能只是水粘住了纸片，为了证明此判断是否正确，只需在如图甲的 （选填“杯底”或“纸片”）上用针扎一小孔，观察纸片是否掉落即可；小刘同学利用如图乙所示的实验来判断上述猜想是否正确，只要对密封钟罩内进行 （选填“打气”或“抽气”），观察纸片是否掉落即可； （2）在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，小明提出了如下猜想： 猜想一：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关； 猜想二：浮力的大小跟液体的密度有关。 小明利用如图丙所示的实验步骤进行探究： ①步骤A、B和C可以探究浮力的大小与 的关系；步骤 可以探究浮力的大小与液体密度的关系； ②小刚发现步骤B和C中，物体未完全浸没时，浮力随深度变化而变化.为此小刚设计了实验：小刚将一个质地均匀的长方形木块与一个合金块粘在一起组成组合体，他将组合体按图丁中（a）（b）所示方式，先后放入同一杯水中，组合体均漂浮在水面上，若观察到 现象，则说明浮力大小与深度无关； ③如图戊所示，实验时合金块从木块上脱落。已知图丁（a）中物体静止时木块浸入水中的深度为h1=10cm，图戊（c）中物体静止时木块浸入水中深度为h3=4cm，已知合金块的密度为2.5×103kg/m3，则图丁（b）中物体静止时木块浸入水中的深度h2= cm。 【答案】 大气压强 杯底 抽气 物体排开液体的体积 A、D、E 物体浸入深度不相等 7.6 【详解】（1）①[1]甲实验中水杯倒过来后，纸片不会掉下去，这是因为由于大气压强的存在，纸片受到大气压强的作用被挤压在杯口，故水不会倒出来，该现象可以证明大气压强的存在。 ②[2][3]为了判断是否因为水粘住了纸片而导致纸片不会掉落，只需要在让纸片的上下气压相等，在观察纸片是否掉落即可，因此在如图甲的杯底上用针扎一小孔，或对密封钟罩内进行抽气，均可以使纸片上下的气压相等，从而判断是否因为水粘住而导致纸片不掉下来。 （2）①[4]步骤B和C中，液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，根据称重法可知，物体所受的浮力也不同，故可以探究浮力的大小与物体排开液体的体积的关系。 [5]为了探究浮力的大小与液体密度的关系，则需要保持物体排开水的体积不同，步骤A、D、E中，物体排开水的体积不同，根据称重法可知，物体所受浮力不同，步骤A、D、E可以探究浮力的大小与液体密度的关系。 ②[6]组合体均漂浮在水面上，均处于平衡状态，浮力大小相等，若观察到物体浸入深度不相等现象，则说明浮力大小与深度无关。 ③[7]图丁中物体均为漂浮状态，浮力相等，都等于物体重力之和，图丁（a）中物体整体受到的浮力可表示为 ① 图丁（b）中物体整体受到的浮力可表示为 ② 图戊中木块受到的浮力为 根据物体的浮沉条件可知，图（a）与图戊中浮力的变化量为合金块的重力，则合金块的重力为 则合金块的体积为 则（b）中，木块排开水的体积为 ③ 联立①②③式，可得 即 代入数据解得：。 考法04 阿基米德原理 8．（2023·江苏苏州·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，剪断系在物体上的细线，将物体缓慢沉入到水底后（如图丙所示），记录下第三次的实验数据。（g取10N/kg） 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 0.60 0.22 520.00 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0.62N，小州记的是0.42N，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 。    【答案】 丙 0.4 小苏 第三次实验中弹簧测力计B的示数为FB3=G桶+G溢′=G桶+G物-ΔF，由此计算可知小苏的记录正确 【详解】（1）[1]由公式F浮=ρ液gV排可知，在水的密度一定时，丙实验中物体浸在水中的体积即V排更大，则物体受到的浮力更大。 [2]在实验步骤乙中物体所受浮力 F浮=F甲A-F乙A=1.0N-0.6N=0.4N （2）[3]由甲图和第一次实验数据可知，G物=1.00N，G桶=0.02N；第三次实验中，剪断系在物体上的细线将物体缓慢沉入水底，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）×10-3kg×10N/kg=0.40N [4]因为在第三次实验中，物体沉入水底，且有更多的水溢出，则与第一次实验相比，电子秤托盘受到的压力增加量还可以表示为 ΔF=G物-G溢′ 则此次实验中溢出水的重力 G溢′=G物-ΔF=1.00N-0.40N=0.60N 所以第三次实验中弹簧测力计B的示数 FB3=G桶+G溢′=0.02N+0.60N=0.62N 故小苏的记录是正确的。 考法05 浮力与密度综合应用实验 9．（2024·江苏无锡·二模）某同学想测量配制的医用酒精的密度。 I、首先利用天平和量筒测量液体的密度（如图1）： （1）用天平测量烧杯和医用酒精的总质量，通过加减砝码的操作，将砝码盒中最小的砝码放入右盘后，指针仍如图甲所示，接下来应该 ，使天平平衡； A．向右调节平衡螺母　　B．向右移动游码　　C．取下最小的砝码后移动游码 （2）测出烧杯和酒精的总质量为98g后，将烧杯中的一部分酒精倒入量筒中，如图乙所示，则量筒中酒精的体积为 cm3； （3）测量烧杯和剩余酒精的总质量，天平横梁平衡时如图丙所示。根据上述实验数据，可计算出此医用酒精的密度为 g/cm3； （4）在实验的过程中，小王将烧杯中的一部分酒精倒入量筒时，发现烧杯内壁上有酒精残留，测量的密度将 （选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”）； Ⅱ、如图2所示，该同学又利用弹簧测力计、水槽、水、薄塑料袋（体积和质量忽略不计）测量所配液体的密度，测量前，检查弹簧测力计器材完好且适用： （5）在水槽倒入 ，在塑料袋中倒入 （以上两空选填“自配医用酒精”或“水”），排出塑料袋中空气后扎紧袋口并用弹簧测力计测出其重力为G； （6）用弹簧测力计提着塑料装浸没在水槽的液体中，读出测力计的示数为F（忽略塑料袋的质量和体积），以上两步可得自配医用酒精的密度ρ= （用测得的符号和ρ水表示）。 【答案】 B 40 0.88 没有影响 自配医用酒精 水 【详解】（1）[1]根据天平的使用方法可知，将适量的待测酒精倒入烧杯中，用天平测量烧杯和酒精的总质量，加减砝码的顺序是先大后小。将砝码盒中最小的砝码放入右盘后，横梁指针仍偏向分度盘的左侧，此时应该调节游码，即向右移动游码，使天平横梁在水平位置平衡。 故选B。 （2）[2]由图1乙可知，量筒的分度值为2mL，示数为40mL，故量筒中酒精的体积为 V=40mL=40cm3 （3）[3]由图1丙知道，游码标尺的分度值是0.2g，游码在标尺上对应的质量为2.8g，烧杯和剩余酒精的总质量为 m=50g+10g+2.8g=62.8g 倒入量筒中酒精的质量为 m1=98g-62.8g=35.2g 则酒精的密度为 （4）[4]由实验步骤可知，先测烧杯和酒精的总质量，再测烧杯和剩余酒精的总质量，因此烧杯内壁上有酒精残留，对计算出倒入量筒中酒精的质量没有影响，体积测量也是准确的，因此对最终测量的密度没有影响。 （5）[5][6]由于酒精密度小于水的密度，所以，把塑料袋中倒入的是水，水槽的液体是自配医用酒精，这样塑料袋可以全部没入酒精中，由图2甲知道，塑料袋中倒入水的重力是 G=ρ水gV 即 （6）[7]由图2乙可知，弹簧测力计的示数为F，由平衡条件可得 F+F浮=G 即 F+ρgV=G 故自配医用酒精的密度为 10．（2024·江苏南通·二模）实践小组开展测量或比较物质密度实践活动。 （1）如图甲，在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入未知液体，直到橡皮膜刚好变 平，此时左侧水面到橡皮膜中心的深度 h1 大于右侧未知液体表面到橡皮膜中心的深度 h2， 可以得出 ρ水 ρ液（选填“>”或“<”或者“=”）； （2）利用天平、细线、铁块、量筒和水，测量蜡的密度。测量步骤如下： ① 先将天平放在 桌面上，然后调节天平平衡，若调节时发现指针偏向分度盘的左侧，则此时应该向 移动平衡螺母直至天平平衡。 ② 天平平衡后，用天平测蜡块的质量为m1； ③ 如图乙，蜡烛下拴密度大于水的小铁块，先让小铁块浸没在装有适量的水量筒中，水面刻度的示数为 V1； ④ 如图丙，再让小铁块和蜡烛一起浸没在水中，水面刻度的示数为V2， 则蜡块密度表达式为ρ蜡= ； （3）电子秤、铁块、 一个装有适量水的大烧杯、细线、水，测量蜡块的密度，测量过程如下： ① 如图丁，用电子秤单独测出蜡块的质量6g； ② 如图戊，把铁块系在蜡块的下面，先只把铁块浸没在水中，记下此时电子秤的示 数为70g； ③ 如图己，再把铁块和蜡块一起浸没在水中，记下此时电子秤的示数为78g。则蜡块所受的浮力F浮= N，   蜡块密度ρ蜡= g/cm3（ρ水=1g/cm3）。 【答案】 < 水平 右 0.08 0.75 【详解】（1）[1]由图甲得，橡皮膜刚好变平时，此时水与液体对橡皮膜的压强相等，由得 此时 则 （2）[2]使用托盘天平时要把天平放在水平桌面，然后调节横梁平衡。 [3]针偏向分度盘的左侧，说明天平右端质量较小，要想天平重新平衡，此时应该把平衡螺母向右调节。 [4]由题意知，蜡块的体积 蜡块的密度 （3） [5]依题意得，蜡块所受的浮力 [6]蜡块浸没在水中，排开水的体积等于蜡块的体积，由得，蜡块的体积为 所以蜡块密度 11．（2024·江苏苏州·二模）物理兴趣小组的同学准备测量一块鹅卵石的密度。 （1）小明将天平放在水平桌面上，用调节好的天平测量鹅卵石质量时，通过加减砝码后，天平的指针如图甲，此时小明应向右移动 ，使天平横梁平衡。测量中，天平平衡时所加砝码和游码位置如图乙，则鹅卵石质量为 g，他继续测出鹅卵石的体积为15.8cm3，鹅卵石的密度为 kg/m3； （2）小丽的测量步骤如下： a、在圆柱形玻璃筒内加入适量的水，塑料碗漂浮在水面上，如图丙①所示，量出筒内水面的高度h1； b、将鹅卵石放入碗中，碗仍漂浮在水面上，如图丙②所示，测出筒内水面的高度h2； c、将鹅卵石放入筒内的水中，碗漂浮在水面上如图丙③所示，测出筒内水面的高度h3，鹅卵石密度的表达式为ρ= （已知水的密度为ρ水，用所测量的符号表示）； （3）小华利用家中的电子秤设计出如下实验，操作步骤如下： a、将装有适量水的烧杯放在电子秤上，打开开关并设置归零； b、如图丁所示用细线系住鹅卵石，手提细绳将鹅卵石缓慢浸没在烧杯内的水中，读出电子秤的示数为m1； c、松开细线、使鹅卵石沉入烧杯底部，待电子秤示数稳定后，读出其示数为m2； d、则鹅卵石的密度为 （用字母m1、m2和ρ水表示）﹔如果在第二步骤b中，手提鹅卵石浸没水中时，不小心触碰到杯底，则鹅卵石密度的测量结果将 （偏大/偏小/不变）。 【答案】 游码 47.4 3×103 偏小 【详解】（1）[1]使用天平称量时，指针指在左侧不动说明左侧质量大，此时应该向右移动游码，使指针对准分度盘中央的刻度线，直到横梁在水平位置平衡。 [2]由图乙知，标尺的分度值为0.2g，游码所对应的质量为4.0g，鹅卵石的质量为 [3]根据密度公式可得，鹅卵石的密度为 （2）[4]根据题意知道，设玻璃筒的底面积为S，鹅卵石的体积为 鹅卵石受到的浮力为 由于鹅卵石的重力 G=mg=F浮 所以，鹅卵石的质量为 鹅卵石密度的表达式为 （3）[5]由“将装有适量水的烧杯放在电子秤上，打开开关并归零”知道，电子秤的示数为m1，为鹅卵石排开水的质量，则鹅卵石排开水的体积为 由于全部浸没，所以鹅卵石的体积为 松开细线、使鹅卵石沉入烧杯底部，待电子秤示数稳定后，读出其示数为m2，则为鹅卵石的质量；故鹅卵石的密度为 [6]如果在第二步骤b中，手提鹅卵石浸没水中时，不小心触碰到杯底，电子秤的示数m1偏大，根据，鹅卵石密度的测量结果将偏小。 12．（2024·江苏泰州·模拟预测）在“测量物体密度”的实验中，老师提供了如下器材：弹簧测力计、电子秤、不吸水的石块若干、细线、水、圆柱形玻璃杯、糖水。 （1）亭亭选用弹簧测力计测量石块的重力，如图甲所示，测力计示数为 N，接着她将石块浸没在水中（不接触容器底和侧壁），弹簧测力计示数为1.5N，则石块密度为 g/cm3。 （2）亭亭发现电子秤不仅读数准确，还具有“清零”功能，即电子秤上放置物体后，再按“清零”按钮，读数为零，如图乙所示。于是她选用了电子秤和另一石块测糖水密度，步骤如下： ①将装有适量纯水的玻璃杯静置于电子秤上，按“清零”按钮； ②用细线（体积不计）系好石块浸没在纯水中，石块不接触玻璃杯底和侧壁并保持静止，此时电子秤示数为20.0g； ③用搅拌均匀的糖水替代纯水，重复①②步骤，电子秤示数为21.6g； ④糖水密度为 kg/m3。 （3）亭亭想用电子秤验证“浮力大小与浸没深度无关”，她将久置的糖水轻轻置于电子秤上，按“清零”按钮，将石块浸没在久置糖水中，再缓慢增大浸没深度，发现液面位置不变但电子秤示数变大，如图丙（a）、（b）、（c）所示，出现这一现象的原因是：久置糖水的 随深度变化而变化。若图（a）和图（c）中糖水对杯底的压强分别为pa和pc，则pa与pc的大小关系是：pa pc。 【答案】 2.5 2.5 1.08×103 密度 小于 【详解】 （1）[1][2]图甲中测力计分度会值为0.1N，示数为2.5N；她将石块浸没在水中，受到的浮力 根据阿基米德原理沉浮条件得 故石块的体积 则石块的密度为 （2）[3]②将体积不计的细线系好石块浸没在纯水中，不接触玻璃杯底和侧壁并保持静止，此时电子秤示数为20.0g，即将体积不计的细线系好石块浸没在纯水中导致的增加的质量为20.0g，即排开水质量为20.0g，排开水的重力 即对电子秤的压力比未放入石块时增大了0.2N； ③她用搅拌均匀的糖水替代纯水，重复以上①②步骤，电子秤示数为21.6g，即排开水质量为21.6g，根据阿基米德原理，石块受到的浮力 因排开水的体积和糖水的体积相等，根据阿基米德原理，故有 解得，糖水密度为 （3）[4]石块在液体中受到的浮力，根据力的作用是相互的，即增加的对电子秤的压力；将石块浸没在久置糖水中，再缓慢增大浸没深度，发现液面位置不变但电子秤示数增大，即石块受到浮力增大，如图三a、b、c所示，这说明石块浸没在久置糖水中所受浮力的大小随深度的增加而增大，根据阿基米德原理得F=ρgV排，久置糖水的密度随深度的增加而增大。 [5]若a图中糖水对杯底的压强为pa，c图中糖水对杯底的压强为pc，根据F=pS，，则pa小于pc。 13．（2024·江苏无锡·一模）小明用天平（含砝码）、量筒、水和细线，测量小石块（不吸水）的密度。 (1)他将天平放在水平台上，游码移到标尺左端“0”刻度线处，调节平衡螺母使天平平衡，然后将石头放在左盘中，在右盘中增减砝码，当加入最小砝码时，发现指针位置如图甲所示，他接下来的第一步操作应该是 （填字母）； A．调节平衡螺母 B．移动游码 C．取下最小砝码 (2)天平平衡后，砝码质量和游码对应刻度如图乙所示，则小石块的质量为 g； (3)用细线将小石块拴好，缓慢放入盛有40mL水的量筒中，水面升高至如图丙所示，实验测得该小石块的密度为 kg/m3； (4)小明还想利用溢水杯、量筒、密度为ρ石的小石块（密度用ρ石表示）以及常见生活材料，来测量盐水的密度和不吸水泡沫的密度，实验步骤如图丁所示。 ①把泡沫块轻轻放入装满盐水的溢水杯中使其漂浮，盐水溢出且全部流入量筒中，读出量筒中盐水的体积为V1； ②用细线系住小石块将其轻放入溢水杯底，读出此时量筒中盐水的体积为V2； ③再将小石块轻放在泡沫块上方，使小石块和泡沫块共同漂浮在盐水表面，读出量筒中盐水的体积为V3； ④轻压小石块，使泡沫块恰好完全浸没盐水，读出量筒中盐水的体积为V4； 根据上述实验，可知盐水密度ρ盐水= ，泡沫密度ρ泡沫= （以上两空选用字母ρ石、V1、V2、V3、V4表示）；进行第③步骤时石头放在泡沫上会带有盐水，则测得的盐水密度 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)C (2)62 (3) (4) 不变 【详解】（1）使用天平时，将天平放在水平台上，游码移到标尺左端“0”刻度线处，调节平衡螺母使天平平衡；将石头放在左盘中，在右盘中增减砝码，当加入最小砝码时，发现指针位置如图甲所示右偏，说明砝码重，则应取下最小的砝码后，再移动游码。 故选B。 （2）如图乙所示，横梁标尺的分度值为0.2g，则石块的质量为 （3）如图丙所示，量筒的分度值为，示数为，根据排水法，石块的体积为 则石块的密度为 （4）[1][2]①中泡沫块漂浮，则泡沫块重力为 由①②可知，石块的体积 则石块的重力为 ③中石块和泡沫块共同漂浮时，根据阿基米德可知石块受到的浮力为 又因为漂浮，浮力等于重力，即，则 解得盐水的密度为 则泡沫的质量为 泡沫块的体积为，则泡沫块的密度为 [3]进行第③步骤时石头放在泡沫上会带有盐水，虽然石头上会沾一些水，导致“溢水杯”中水的体积减小，但“沾水”的石头放在泡沫块上方时会多排开一些水，且“溢水杯”中水的体积减小量正好等于由于石头“沾水”而多排开水的体积，即V排不变，则盐水密度不变。 14．（2024·江苏无锡·一模）老师提供了一些器材，对同学们提出以下三个复习任务： 【任务一】复习“浮力的大小和哪些因素有关”，操作步骤如图甲所示。 （1）由实验步骤B、C、D可得出结论：当液体密度相等时，物体 体积越大，受到的浮力越大； （2）由图中所测的数据可算得步骤F 中液体的密度是 kg/m3； 【任务二】如图乙所示，利用杆秤结合浮力知识测量液体密度。 在杆秤左端A点挂一个质量为0.2kg、体积为25cm3的铁块。提纽位于O处，秤砣放在B 处时，秤杆恰好水平平衡，将B处记作零刻度线。已知秤砣的质量为0.1kg，AO=5cm，BO=10cm。把铁块浸没在待测液体中时，移动秤砣便可直接在杆上读出液体的密度。 （3）用此方法制成的密度秤的刻度是 （选填“均匀”或“不均匀”）的； （4）现将铁块浸没在待测液体中，秤砣向左移1.5cm到C点后，杠杆在水平位置重新平衡， 则待测液体的密度为 kg/m3； （5）若测量液体的密度时，铁块没有完全浸没，则测量值 （选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值； 【任务三】如图所示，利用弹簧测力计结合浮力知识测一个蜡块的密度。请把实验步骤补充完整： （6）①用弹簧测力计测出蜡块的重力，示数为G。 ②把一石块系在蜡块下，用测力计吊着蜡块和石块，仅将石块浸没在水中（不触底）静止时，测力计的示数为F1； ③ ，静止时测力计示数为F₂；（写出具体操作） ④蜡块密度表达式：ρ蜡= （用ρ水和测得的物理量表示，不考虑蜡块吸水）。 【答案】 排开液体 均匀 偏小 把挂在测力计下的蜡块和石块浸没在水中 【详解】（1）[1]分析实验步骤A、B、C、D，随着金属块排开液体的体积增大，弹簧测力计的示数减小，由称重法可知，金属块所受浮力也增大，可以得出结论：液体密度一定，物体排开液体的体积越大，浮力越大。 （2）[2]金属块在水中受到的浮力为 由阿基米德原理可得 金属块在液体中受到的浮力 由阿基米德原理可得 液体密度 步骤F 中液体的密度是。 （3）[3]设秤砣到O点的距离为L'，液体的密度为，液体所受的浮力为，则有 即 解得 由此可知密度秤的刻度是均匀的。 （4）[4]当L'=10cm-1.5cm=8.5cm=0.085m时，根据杠杆的平衡条件、阿基米德原理有 即 解得待测液体的密度。 （5）[5]若测量液体的密度时，铁块没有完全浸没，则受到的浮力减小，而认为物体浸没的，所以体积不变，导致所测液体的密度偏小。 （6）[6][7]用弹簧测力计测出蜡块的重力，示数为G，则 把一石块系在蜡块下，用测力计吊着蜡块和石块，仅将石块浸没在水中（不触底）静止时，测力计的示数为F1，此时石块没入水中排开水的体积就是自身的体积，此时受到的浮力 把挂在测力计下的蜡块和石块浸没在水中，静止时测力计示数为F2，此时受到的浮力 蜡块受到的浮力为两次的浮力之差，即 根据阿基米德原理可知 蜡块体积 蜡块密度 蜡块密度表达式。 15．（2024·江苏无锡·一模）在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，小明把一个饮料罐慢慢按入水中，感觉用力越来越大，由此猜想浮力大小可能与物体浸入液体中的深度有关，于是他和学习小组的同学一起设计了如图所示的实验步骤： (1)物体在b步骤中所受浮力大小为 N； (2)分析a、c、d三次实验，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 （选填“有关”或“无关”）；分析a、c、e三次实验，可知在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越 ； (3)同组的小华想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，她找来薄铁片，烧杯和水进行实验，实验步骤如下： 步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底； 步骤二：将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上。 ①通过分析可知，第一次铁片受到的浮力 第二次铁片受到的浮力（选填“大于”“等于”或“小于”）； ②小华得出：物体受到的浮力与其形状有关，小华得出错误结论的原因是：她只关注了铁片形状的改变，忽视了 对浮力大小的影响； (4)小明学习浮力知识后想利用电子秤、苹果、铁丝和两个相同的烧杯测出浓盐水的密度，如图丙所示，请将以下实验步骤补充完整： ①在烧杯中倒入适量的水，用调好的电子秤测出烧杯和水的总质量为m1； ②用铁丝压苹果使其浸没在水中（水未溢出），不接触烧杯底和侧壁，记录电子秤示数为m2； ③往另一烧杯倒入适量的浓盐水，用电子秤测出烧杯和浓盐水的总质量为m3； ④用铁丝压苹果使其 在浓盐水中（浓盐水未溢出），不接触烧杯底和侧壁，记录电子秤的示数为m4； ⑤盐水密度的表达式为ρ浓盐水= （已知水的密度为ρ水）。 【答案】(1)0.5 (2) 无关 大 (3) 小于 物体排开液体的体积 (4) 浸没 【详解】（1）根据称重法，物体在b步骤中所受浮力大小为 F浮=G-F拉=4N-3.5N=0.5N （2）[1]分析a、c、d可知，深度变化，浮力不变，都为1N，所以得出：在同种液体中，物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。 [2]分析a、c、e可知，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，浮力不同，液体的密度越大，物体受到的浮力越大，所以得出：在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越大。 （3）[1]通过分析可知，第一次铁片沉至杯底，受到的浮力小于重力，第二次铁片弯成“碗状”漂浮，受到的浮力等于重力，所以第一次铁片受到的浮力小于第二次铁片受到的浮力。   [2]要探究“物体受到的浮力大小与其形状是否有关”，应控制液体的密度和物体排开液体的体积相同。根据物体的形状不同，浮力不同，小明得到物体受到的浮力大小与其形状有关，这是错误的，原因是没有控制物体排开液体的体积相同。 （4）[1][2]为了保持排开液体体积不变，所以实验步骤④用铁丝压苹果使其浸没在浓盐水中（浓盐水未溢出），苹果浸没在水中时，排开水的质量 m水排=m2-m1 排开水的体积 苹果浸没在浓盐水中时，排开盐水的质量 m浓盐排=m4-m3 排开浓盐水的体积 根据物体浸没水中排开液体的体积等于物体浸没盐水中排开液体的体积 V水排=V浓盐排 即 所以 考法06 密度计 16．（2024·江苏常州·一模）小明用透明薄壁圆筒制作测量液体密度的密度计。已知水的密度，圆筒底面积为S。 (1)用调节好的天平测空圆筒质量m；往右盘加减砝码过程中，加入最小砝码后，天平指针位置如图甲（一）所示，将最小砝码取出，指针位置如图甲（二）所示，接下来正确的操作是 ，直至指针对准分度盘中央刻度线，此时天平如图乙所示则空圆筒的质量m= g； (2)标记一定体积：向圆筒中倒入适量水，用天平测得圆筒与水的总质量为74.4g，计算得到圆筒内水的体积V0= cm3。如图丙所示，在圆筒外壁上与水面平齐处做好虚线标记后，倒掉圆筒内的水； (3)标记刻度线和密度值：如图丁所示，向圆筒内倒入待测液体至标记处，使待测液体体积为V0。将圆筒放入水中处于漂浮状态，测量圆筒浸入水中的深度h，则待测液体密度ρ液= （用m、S、h、V0、ρ水表示）。根据表达式计算出待测液体密度ρ液分别为0.8、0.9、1.0、1.1（单位均为g/cm）对应的4个h值，再在圆筒外壁上从筒底开始量取这4个h值，分别标上对应的刻度线和密度值； (4)交流与讨论： ①圆筒外壁上1.0g/cm3的刻度线在图丙中虚线标记处的 （上方/下方/同一位置）；②步骤（3）中所标的刻度线在圆筒外壁上分布 （均匀/不均匀）；为了使上述刻度线分布更疏一些，在保持其它情况不变时，可以适当 （填字母）； A．增大圆筒底面积S　B．增大圆筒质量m　C．增大步骤（2）中水的体积V0 ③用自制密度计测量某种液体密度时，发现圆筒在容器中触底无法漂浮，请提出一条改进建议： 。 【答案】(1) 向右移动游码 34.4 (2)40 (3) (4) 上方 均匀 C 容器中加足够深的水（言之有理即给分） 【详解】（1）[1]右盘中加入最小砝码后，天平指针向右偏转（图一甲），此时右盘质量偏大。取出最小砝码，天平指针向左偏转，此时左盘中质量偏大，所以接下来应向右调节游码直至指针对准分度盘中央刻度线。 [2]图乙中，空圆筒的质量 m=20g+10g+4.4g=34.4g （2）圆筒中水的质量 水的体积 （3）圆筒漂浮在水中，所受浮力等于圆筒和待测液体的总重力。即 圆筒排开水的体积 V排=Sh 据阿基米德原理有 则 待测液体的密度 （4）[1]圆筒中装入水，放入水中漂浮，所受的浮力等于圆筒及筒中水的重力，则圆筒排开水的体积比筒内水的体积大，而圆筒为薄壁，所以筒外水的高度比筒内的高，筒外壁上1.0g/cm3的刻度线在图丙中虚线标记处的上方。 [2]液体的密度 可得 其中、S、V0、m是定值，h是关于液体密度的一次函数，所以标得的刻度线在圆筒的外壁上分布均匀。 [3]由可知，为使刻度线分布更疏一些，根据一次函数的性质可知，需在液体密度变化量相同的情况下，让h的变化量变大，即增大函数图像的倾斜程度，使变大，因此可减小圆筒的底面积，也可以增大V0，圆筒质量m不影响变化量。故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 [4]圆筒触底无法漂浮，是因为重力大于浮力，所以可以增大浮力，也就是往容器中加入足够多的水增大容器排开水的体积从而增大浮力，使其漂浮。或者减小重力，也就是减小待测液体体积，从而减小重力使圆筒漂浮，但这时减小待测液体体积，需要重新标刻度，那么往容器中加水，更易操作。 17．（2024·江苏连云港·一模）综合实践活动：制作简易的密度计 （一）实验器材：圆柱形的筷子、细铜丝、水、盐水、玻璃杯、记号笔 （二）实验步骤： （1）在筷子下端缠绕适量的细铜丝； （2）将筷子竖直漂浮在水中，用记号笔在水面和筷子相平处标注记号； （3）将筷子竖直漂浮在盐水中，用记号笔在液面和筷子相平处标注记号。 （三）实验现象： （1）如果图甲所示为筷子漂浮在水中时的情况，请你在图乙中画出筷子在盐水中静止 时的大致情况； （2）如果筷子浸入水中的深度为H，浸入盐水中的深度为h，水的密度用表示，盐水的密度用表示，则h=   （用、、H 表示）。 （四）解释现象： 在不同密度的液体中进行多次实验，可以在筷子上标出对应的刻度线，便制成了 一个简易的密度计。图丙中所示的a、b、c三支密度计中，刻度标示合理的是。 ， 理由是 （五）迁移应用： （1）用自制密度计测量某种液体密度时，出现了如图丁所示情况，请提出一条改进建议： （2）如果只增加筷子下端缠绕细铜丝的质量，则制作的密度计两条刻度线（如0.9、1.0两刻度）之间的距离将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 c 见解析 向烧杯中添加液体增大深度 增大 【解析】【小题1】密度计漂浮在水面上，根据阿基米德原理可知 【小题2】[1][2]密度计漂浮在液体中，液体的密度和密度计浸入液体中的深度成反比，刻度值上端小，下端逐渐变大，且上端刻度疏，下端刻度密，故选c。 【小题3】[1]未能漂浮，应该向烧杯中添加液体进而增大深度。 [2]只增加筷子下端缠绕细铜丝的质量，密度不变时，排开液体的体积增大，根据，在水中的H增大，两条刻度线之间的距离增大。 18．（2024·江苏宿迁·三模）小明利用天平和量筒测量物质的密度，进行如下测量： （1）把天平放在水平台上，游码移到标尺 处，指针在分度盘的位置如图甲所示，为了使天平横梁平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）端调节； （2）用天平测石块质量，当横梁平衡时，放在右盘中的砝码和游码位置如图乙所示，则石块质量为 g；用量筒测出石块体积为6cm3，则石块密度为 kg/m3； （3）小明同学又取来一根粗细均匀的饮料吸管如图丙，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口，制成一个能始终竖直漂浮在液体中的简易密度计，用这个简易密度计测量某液体的密度，实验步骤如下：（ρ水=1.0×103kg/m3） ①用刻度尺测出密度计的长度是10cm； ②将密度计放入盛有水的烧杯中，静止后测出密度计露出水面的长度是4cm； ③将密度计从水中取出并擦干，然后放入盛有被测液体的烧杯中，静止后测出密度计露出水面的长度是2cm； ④被测液体的密度是 g/cm3。 【答案】 零刻度线 左 15.6 0.75 【详解】（1）[1][2]根据天平的使用方法可知，天平放在水平台面上且将游码移至标尺左端的零刻度线处，如图甲所示，发现指针偏向分度盘中央刻度线的右侧，由“右偏左调，左偏右调”的规则可知，应将平衡螺母向左调节，使指针对准分度盘中央的刻度线，直到横梁在水平位置平衡。 （2）[3]由图乙知，标尺的分度值为0.2g，游码所对应的质量为0.6g，石块的质量为 [4]根据密度公式可得，石块的密度为 （3）[5]密度计在水中和在液体中都漂浮，根据物体漂浮条件，密度计受到的浮力都等于重力，所以密度计在水中和在液体中受到的浮力相等，即 F水浮=F液浮 设密度计的横截面积为S，密度计浸入水中的深度为h水，密度计浸入液体中的深度为h液，根据阿基米德原理得 所以液体的密度为 19．（2024·江苏扬州·三模）小明所在的课外兴趣小组需要密度为1.05g/cm3的盐水，为检验配制的盐水是否合格，小明用如图所示天平和量筒做了如下实验： （1）将天平放在水平台上，把游码放在标尺左端处，发现指针如图甲所示，要使横梁平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调； （2）天平调节好之后，小明依次进行了如下操作： ①用天平测出空烧杯的质量为m1=21g； ②向烧杯中倒入适量的盐水，测出烧杯和盐水的总质量m2，如图乙所示； ③将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，测出盐水的体积V，如图丙所示； 根据上述实验步骤，可知烧杯中盐水的密度为 g/cm3，为配制合格的盐水，需要继续向盐水 （选填“加盐”或“加水”）； （3）小明用这种方法测出的盐水密度与真实值相比会 （选填“偏大”或“偏小”）； （4）小明同学在认识了密度计后准备自制一支密度计直接测出盐水密度。他将一根吸管的下端放入适量铜丝并封蜡，为了给密度计标上刻度，他进行了如下实验： 将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态（如图丁），用笔在吸管上标记此时水面位置O；取出吸管量出O点至封口端的距离H，通过分析与计算，在吸管上分别确定密度值0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3的位置并标上密度值。 ①O位置处的刻度值应标为 g/cm3； ②若吸管漂浮在盐水中时如图戊所示，量出盐水面至封口端的距离为h，则盐水密度ρ盐水= （用ρ水、H、h表示）； ③管壁上标注的4个刻度值，0.8g/cm3与0.9g/cm3间的距离 1.0g/cm3与1.1g/cm3间的距离（选填“>”“=”或“<”）； ④小明发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小，导致用此密度计测量液体密度时误差较 大，可行的改进方案是 （写出一种即可）。 【答案】 右 1.025 加盐 偏大 1.0 > 见解析 【详解】（1）[1]由图甲得，指针指向分度盘的左边，则要使横梁平衡，应将平衡螺母向右调。 （2）[2]由图乙得，烧杯和盐水的总质量 则烧杯中盐水的质量为 由图丙得，量筒的分度值为2mL，示数为40mL。依题意得，烧杯中盐水的密度为 [3]小明配置的盐水密度比合格盐水密度小，则为配制合格的盐水，需要继续向盐水加盐。 （4）[4]由于将烧杯中的盐水倒入量筒中，部分盐水残留在烧杯中，导致测得的盐水的体积偏小，而质量测量准确，由得，小明用这种方法测出的盐水密度与真实值相比会偏大。 （4）①[5]将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态（如图丁），用笔在吸管上标记此时水面位置O，则O位置处的刻度值为水的密度，应标为1.0g/cm3。 ②[6]由浮沉条件得 由得 则盐水密度 ③[7]由浮沉条件与得，0.8g/cm3与0.9g/cm3间的距离为 1.0g/cm3与1.1g/cm3间的距离为 由于 则0.8g/cm3与0.9g/cm3间的距离大于1.0g/cm3与1.1g/cm3间的距离。 [8]④小明发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小，导致用此密度计测量液体密度时误差较大，密度计是利用漂浮时浮力等于重力的原理工作的，可行的改进方案是换更细的吸管制作密度计，减小密度计的横截面积或者适当增大吸管中铜丝的质量，增大自身重力进行实验。 20．（2024·江苏扬州·三模）某学校创新实验小组欲测量某矿石的密度，而该矿石形状不规则，无法放入量筒，故选用水、烧杯、天平（带砝码和镊子）、细线、铁架台等器材进行实验，主要过程如下： (1)将天平放置在水桌面上，把游码移至 ，调节平衡螺母使天平平衡； (2)将装有适量水的烧杯放入天平的左盘，先估计烧杯和水的质量，然后用镊子向天平的右盘试加砝码，并移动游码，直至天平平衡，这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图甲所示，则烧杯和水的总质量为 g； (3)如图乙所示，用细线系住矿石，悬挂在铁架台上，让矿石浸没在水中，细线和矿石都没有与烧杯接触，天平重新平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144g，则矿石的体积为 m3（ρ水=1.0×103kg/m3）； (4)如图丙所示，矿石下沉到烧杯底部，天平再次平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量总和为174g，则矿石的密度为 kg/m3； (5)小明同学在拓展学习中认识了密度计后，他将一只铅笔的下端缠绕了适量铜丝，初步做成了一支密度计，为了给密度计标上刻度，他进行了如下实验： a.将其放入水中，竖立静止后，在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3； b.将其放入植物油中，用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3； c.像标示弹簧测力计刻度的方法一样，他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3；将整个铅笔均匀标上刻度； d.他将做好的密度计放入酒精中进行检验，发现液面明显不在0.8g/cm3刻度处。 ①如图丁所示小明制作的密度计，则刻度0.9应该在 点（选填“p”或“q”）； ②若被测液体的密度为ρ液，密度计没入被测液体的深度为h（如图丁所示），自制密度计的质量为m，铅笔的横截面积为S（忽略铜丝引起的横截面积变化），小组同学推导出h与ρ液的关系式为h= （用给定的字母表示推导结果），结合此关系小明清楚了在实验步骤c中均匀标示刻度是不对的。 【答案】(1)零刻度线 (2)124 (3)2×10-5 (4)2.5×103 (5) p 【详解】（1）在使用天平前必须对天平进行的调节，将天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端零刻线处。 （2）由图甲可知，烧杯和水的总质量为 （3）用细线系住矿石，悬挂在铁架台上，让矿石浸没在水中，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144g；矿石对水有压力，同时水对矿石产生浮力，且大小相等，即 由阿基米德原理可知，矿石的体积 （4）矿石下沉到烧杯底部，天平再次平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量总和为174g，则矿石的质量 由可知，矿石的密度 （5）[1]因为植物油的密度小于水的密度，密度计浸在水中和植物油中时，V排水<V排油，所以密度计放在植物油中，液面的位置在植物油密度值刻度线的上方，即刻度0.9应该在p点。 [2]由可知 ……① 密度计漂浮在液体上，有 ……② 由①②可得，h与ρ液的关系式为 21．（2024·江苏盐城·二模）小红在学习烹饪时发现，将食用油和料酒从壶中倒出时流速不同。查阅资料后，她了解到液体流动时内部各层之间存在内摩擦力。内摩擦力使流体具有抵抗相对运动的性质，称为流体的粘滞性。那么管道中液体流速与哪些因素有关呢？她提出了如下猜想： 猜想1：液体的粘滞性； 猜想2：管道的粗细； 猜想3：管道两端的压强差。 她让不同液体流过如图所示的长度相同的细方管来对比实验，管的横截面积为正方形。在温度相同的情况下测得10s内通过细管的液体体积如表。 实验次数 液体种类 细管边长/mm 细管两端压强差 通过细管的液体体积/mm3 1 水 1 p 100 2 油 1 p 2 3 水 2 p 1600 4 油 2 p 32 5 水 3 p 8100 6 水 1 2p 200 （1）物理学中用液体的粘滞系数η来区分不同液体的粘滞性。分析表中 两组数据可知：在相同条件下，η水 η油； （2）第3次实验中，水的流速为 m/s； （3）分析1、3、5三组数据可知：当 一定时，同种液体通过的细管越粗，液体的流速越 ； （4）若实验中让油通过边长是3mm的细方管，测得10s内通过细管的体积为40.5mm3，则细管两端的压强差是 p。 【答案】 1、2（或3、4） ＜ 0.04 细管两端压强差 大 0.25 【详解】（1）[1]猜想影响液体流速与液体的粘滞性、管道的粗细、管道两端的压强差等哟有关，物理学中用液体的粘滞系数η来区分不同液体的粘滞性，在比较不同液体的粘滞系数时，应控制管道的粗细、管道两端的压强差相同，因此应选择1、2（或3、4）数据进行比较。 [2]由1、2（或3、4）数据可知，在管道的粗细、管道两端的压强差相同条件下，通过细管的水的体积大于通过细管的油的体积，即η水小于η油。 （2）[3]细管的横截面积 由体积公式得，水流的长度 水的流速为 （3）[4] [5]比较1、3、5三组数据，水流经粗细相同的方管，细管两端压强差越大，通过细管的水的体积越大，即水的流速越大。 （4）[6] 进一步分析1、3、5三组数据，可知通过细管的水的体积与方管的截面积的平方成正比；分析1、6两组数据，可知通过细管的水的体积与细管两端压强差成正比，则相同时间内通过细管的液体体积表达式为,同种液体的粘滞系数相同，对比2组数据，方管截面积是2组数据的9倍，代入数据可得细管两端的压强差是0.25p。 22．（2024·江苏无锡·一模）小红和同学制作水火箭时，通过打气筒向塑料瓶中打入气体后，瓶中气体压强变大，将瓶中的水向下喷出，从而使火箭获得动力升空。针对这个现象，小红提出一个问题：瓶中气体的压强与哪些因素有关？并作出以下猜想： 猜想1：瓶中气体的体积变小，气体压强变大； 猜想2：瓶中气体的质量越多，气体压强变大； 猜想3：瓶内气体的温度升高，气体压强变大； 为检验上述猜想，她准备了如下器材进行探究：自家汽车里的“胎压计”、4个粗细均匀规格不同的大号注射器（25mL/50mL/75mL/100mL/）、可连接到注射器针孔的橡胶软管。    (1)小明用一个25mL的注射器吸入一定质量的空气后连接到胎压计上，通过推拉活塞，记录下注射器筒的体积值和胎压计显示的压强值，测得数据记录如表： V/mL 25 20 15 10 5 p/kPa 100 125 167 250 500 ①依据所测数据，在图丙中画出气体的压强与体积倒数的图像； ②根据图像可以得到的结论是 ； (2)小明随后使用4种规格的注射器，依次吸入最大体积的空气后，通过推拉活塞，使其体积都达到25mL，待温度稳定后记录下胎压计显示的压强值，测得数据记录如表： 注射器规格/mL 25 50 75 100 p/kPa 100 200 300 400 本实验是探究猜想 （1/2/3）的。“待温度稳定后”是因为 使得气体温度发生变化； (3)小红找来农民伯伯收割的稻谷，想测量其密度。她先用电子秤测得稻谷质量为12g，发现堆积的稻谷间有不少空隙，于是她采用上述方法先将所测稻谷装入注射器内，从注射器的刻度上读出稻谷和空气的总体积，将注射器移动到25mL处，用“胎压计”测得注射器内空气压强为1.0×105Pa；随后将注射器内的空气缓慢压缩，当空气压强增大为2.0×105Pa时，读出此时稻谷和空气的总体积为15mL（压缩过程中稻谷的体积、空气的温度均不变），则所测稻谷的体积为 cm3，密度为 kg/m3。 【答案】(1) 气体质量和温度一定时，气体压强与气体体积成反比 (2) 2 做功改变了内能 (3) 5 【详解】（1）[1]图像中的横坐标是体积的倒数，先求出表格中各个压强所对应的体积倒数，即，，，，，最后确定合适的坐标值，画出图像如下图所示 [2]由数据和图像可知，气体压强和气体体积的倒数的关系为一条过原点的直线，气体压强和气体体积的倒成正比，则可得出结论：气体质量和温度一定时，气体压强与气体体积成反比。 （2）[1]实验中控制了体积和温度相同，只改变了质量， 所以探究猜想2。 [2]压缩气体是做功的过程，做功能够改变物体的内能，从而改变温度。 （3）[1]利用压强与气体体积成反比，可得空气压强变为原来的两倍，说明气体被压缩了一半，剩余体积为15cm3，即15mL，减少的气体为10mL，剩下的气体也应该是10mL，故稻谷体积为5mL，即5cm3。 [2]由密度的计算公式得稻谷的密度为 23．（2024·江苏无锡·三模）在“测量液体密度”的实验中，将天平放在水平工作台上，小红同学进行了如下操作。 (1)把天平放在水平桌面上，将天平底座调至水平，然后调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中央刻度线处，如图甲所示，其做法错误之处是 ； (2)改正错误并调平衡后，小红将容器内部分液体倒入量筒并测出体积V，然后称量出容器和剩余液体的质量m，继续向量筒中倒液体，多次重复上述实验操作。如图乙所示为某次测得容器和剩余液体的质量，质量为 g；如图丙所示是根据多次测得的数据绘制的m-V图像，根据图像计算可得，液体密度为 kg/m3； (3)爱思考的小华同学利用如图所示带容积刻度的试管和矿泉水瓶设计了一种密度计，他测量某液体密度的过程如下： ①在矿泉水瓶中倒入适量的水，将试管放入矿泉水瓶，读出试管浸入水中的体积V0； ②在试管中倒入适量的水，读出此时试管浸入水中的体积V1和试管中水的体积V水； ③将试管中的水倒出擦净重新放入矿泉水瓶，缓缓倒入被测液体，直至试管浸入水中的体积为V1，读出此时试管中液体的体积V液； ④改变V1重复②③步得到多组V水、V液值； ⑤根据各次测量值分别计算液体密度，然后求平均值得到液体的密度。 请结合你对该实验的理解，回答下列问题： a.根据漂浮的知识，小华推出密度的表达式ρ液= （用ρ水、V水、V液表示），补全表格数据，最终测得的液体密度是 g/cm3； 实验次数 V1/mL V水/mL V液/mL ρ/g/cm3 1 15 5.5 7 0.786 2 17.5 8 10 3 20 11 14 0.786 4 22.5 13.5 17 0.794 b.小华读得空试管浸在液体中的体积V0=12mL，请计算试管的质量为 ，考虑试管厚度，判断你算得的质量与真实质量相比是 （“偏大”或“偏小”）。 【答案】(1)未将游码移动到标尺左端的0刻度线 (2) 72.6 1.5×103 (3) 0.792 12 偏小 【详解】（1）天平在使用时，应将天平放在水平台面上，将游码归零，然后调节平衡螺母使天平在水平位置平衡，由题意知，实验中的错误是未将游码移动到标尺左端的0刻度线。 （2）[1]用天平测量物体质量时，物体的质量等于砝码的质量和游码的示数，所以由图乙可知，质量为 m=50g+20g+2.6g=72.6g [2]由图可知，倒出液体的体积为10mL时，容器和剩余液体的质量为80g，倒出液体的体积为30mL时，容器和剩余液体的质量为50g，因此可知倒出液体的体积为 V=30mL-10mL=20mL=20cm3 倒出液体的质量为 m=80g-50g=30g 液体密度为 （3）[1]将试管放入矿泉水瓶时，试管漂浮，则此时试管所受的浮力大小等于重力大小，因此可得 m试g=ρ水V0g 在试管中倒入适量的水后，该试管仍处于漂浮状态，则 ρ水V1g=ρ水V0g+ρ水V水g 在试管中倒入被测液体后，可得 ρ水V1g=ρ水V0g+ρ液V液g 综合可得 [2]此时在第2组数据中，由浮沉条件可得 则最终测得的液体密度为 [3]将空试管浸在液体中时处于漂浮状态，则 m试g=ρ水V0g 则试管的质量为 m试=ρ水V0=1g/cm3×12cm3=12g [4]考虑到试管厚度，则空试管在液体中的体积将比示数显示的体积偏小，则由m试=ρ水V0可知此时算出的试管质量比真实值偏小。 考法08 创新实验 24．（2022·江苏常州·二模）小明将一只装有水的透明薄塑料袋扎好口之后放入水槽，发现塑料袋内外水面相平。（，，）    （1）根据二力平衡可知水袋受到的浮力等于其重力，根据 的现象，可知水袋的重力等于排开水的重力，从而可初步验证物体受到的浮力等于其排开液体的重力。 （2）小明发现水槽内悬有一条用细线拉着的假鱼（如图甲所示），他解开线将假鱼放入塑料袋内的水中将袋口扎紧后仍置于水面上，此时塑料袋内外水面情况为 （内高外低/内低外高/仍然相平）。 （3）小明用一只如图乙所示的薄底圆柱状玻璃筒来替代塑料袋进行实验，圆筒水平截面内侧圆半径为，外侧圆半径为。在筒壁外侧从底端起沿竖直方向向上标有显示高度的刻度，零刻度在的筒外侧最底端。（设玻璃密度为，水的密度为，且） 步骤一：小明先使圆筒开口向上直立漂浮于水面。 步骤二：小明使圆筒直立漂浮于水面后，在圆筒内缓慢注入少量某种未知液体。记录下此时筒内液面和筒外水面在筒外壁上的刻度值、（如图丙所示）。 步骤三：再分批添加液体，记录多组、数据。 实验数据测量、记录完成后，小明通过描点作图的方法作出图像（如图丁所示）。请思考： ①在实验步骤一中，如果小明向筒内缓慢注水， （能/不能）实现处于竖直漂浮状态的圆筒内外水面相平。 ②圆筒的重力为多大 ？ ③该液体密度值为多大 ？ ④若筒底厚度不能忽略且为d，则小明在实验中，小明所测量的液体密度测量值与真实值相比较会 （偏大/偏小/无影响）。    【答案】 塑料袋内外水面相平 仍然相平 不能 无影响 【详解】（1）[1]将一只装有水的薄透明塑料袋扎好口之后放入水槽，水袋漂浮，由二力平衡条件可知，水袋受到的浮力等于其重力，由塑料袋内外水面相平可知，水袋的重力等于排开水的重力，从而得出物体受到的浮力等于其排开液体的重力。 （2）[2]由图甲可知，假鱼受到的浮力大于自身的重力，解开线将假鱼放入塑料袋内的水中后，假鱼处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，由阿基米德原理可知 所以，水袋受到的浮力等于水袋排开水的重力，即此时塑料袋内外水面情况为仍然相平；即假鱼受到的浮力等于自身排开水的重力，把假鱼放入水袋后相当于在水袋内添加水，所以水袋受到的浮力等于其排开水的重力，即此时塑料袋水面内外仍然相平。 （3）[3]①圆的高度为，则圆筒的重力为 假设能实现处于竖直漂浮状态的圆筒内外水面相平，此时水的高度为h，则圆筒内水的重力为 漂浮时浮力等于重力，则 即 整理得 因为，所以，所以不能现处于竖直漂浮状态的圆筒内外水面相平；②由图丁可知，未注入水时，圆筒已下沉 圆筒处于漂浮状态，浮力等于重力，则 [4]③圆筒处于漂浮状态，注入液体后，圆筒受到的浮力等于圆筒和液体的总重力 即 代入数据得 解得：。 [6]④若筒底厚度不能忽略且为d，圆筒底受到的浮力等于它的重力，浮力和③相比较增大了圆筒底的重力，总重力也增大圆筒底的重力，故 即 所测量的液体密度测量值与真实值相比较无影响。 25．（2024·江苏盐城·三模）如图1是一种公园内常见的草坪喷水器，喷头喷水的同时在水流的作用下转动，小明猜想，草坪喷水器的旋转速度可能与孔的大小和孔的数量有关。于是找了几个相同的空易拉罐、细线、铁钉等器材与实验小组成员一起进行了图2的实验： 序号 孔的大小 孔的数量 易拉罐旋转圈数 1 小 1 11 2 小 2 12 3 小 3 21 4 中 1 15 5 中 2 26 6 大 1 22 7 大 2 30 a、先按图3的方法，在易拉罐侧壁上的A点处打一个孔，使易拉罐中的水流能沿斜向喷出； b、用细绳将易拉罐悬挂起来，用手堵住A点小孔，并把易拉罐中加满水； c、最后松开堵在小孔上的手，随着水从易拉罐中喷出，易拉罐便会转动起来； 小明按图3的打孔方式改变孔的大小和数量（保持所有孔的位置在易拉罐的同一高度上），重复上述实验，并将相关数据记录在表中： （1）水从易拉罐喷出的同时易拉罐转动起来是因为物体间力的作用是 ； （2）实验时，观察易拉罐旋转速度的方法与 相同（相同时间比路程/相同路程比时间）； （3）分析表中的第 次的实验记录，可初步得出结论：孔的数量相同时，孔越大，旋转速度越 ； （4）分析表中第1、2、3次的实验记录，可初步得出结论是 ； （5）实验中，为减小实验误差，需要增加易拉罐旋转的圈数，老师在易拉罐体上打孔时，钉子戳入罐体后要以罐体的直径为基准旋转（如图2、3），以增加水对罐体作用力的 （大小/力臂）； （6）请分析在不断地喷水过程中，金属罐能否匀速转动？ （能/不能）。 【答案】 相互的 相同时间比路程 1、4、6 快 孔的大小相同时，孔数量越多，旋转速度越快 力臂 不能 【详解】（1）[1] 在孔处水有压力，使水向外喷射，水对空气就会有一个向后的力，根据力的作用是相互的，空气就会对易拉罐有一个向前的力，这样子易拉罐就会转动。 （2）[2] 实验中通过记录相同时间内易拉罐旋转圈数来比较喷水器的旋转速度，与相同时间比路程来比较运动的快慢类似。 （3）[3][4] 运用控制变量法，1、4、6或2、5、7的孔的数量都相同，从表格数据知，孔越大，在相同时间内易拉罐旋转圈数越多，转动速度越快，得出：孔的数量相同时，孔越大，旋转速度越快。 （4）[5] 分析表1，2，3的实验记录，孔的大小相同时，孔的数量越多，在相同时间内易拉罐旋转圈数越多，所以旋转速度越快。 （5）[6] 在易拉罐体上打孔时，钉子戳入罐体后要以罐体的直径为基准旋转（如图2、3），以增加水对罐体作用力的力臂，这样可以使得易拉罐更容易被推动。 （6）[7] 罐内的水越流越少，随着水深度变浅，小孔处的液体压强变小，水向外喷射的力度也变小，空气对瓶体的反作用力也变小，易拉罐的转动越来越慢。所以在不断地喷水过程中，金属罐不能匀速转动。 一、实验题 1．（2024·江苏南京·模拟预测）学习了密度的测量知识后，小明同学想自己做实验测量小石块的密度，于是从实验室借来仪器进行实验： (1)将天平取出放在水平桌面上，正确测量时，右盘中砝码和游码位置如图甲所示，则小石块的质量为 g； (2)将小石块取下后，用细线将石块系住，慢慢放入如图乙所示的量筒内，发现水面上升到45mL 处， 则小石块的密度为 kg/m3； (3)小明又想用爸爸新买的精度很高的手提式电子秤，（既可以测量力 也可以测量质。量），对石块的密度重新进行了测量，步骤如下： ①先将小石块用细线系好，悬挂在电子秤的下端，如图丙所示，待电子秤示数稳定后；读出并记为F1； ②再在小桶里倒入适量的水，悬挂在电子秤的下端，如图丁所示，待电子秤示数稳定后，读出并记为F2； ③再用手提着系着小石块的细线一端，将小石块缓慢地浸没在水中，但要保证石块 ，如图戊所示。待电子秤示数稳定后，读出并记为F3，完成以上测量后，根据所得实验数据，请你写出石块密度的表达式：ρ石= ；  （用字母表示，水的密度为ρ水） ④若戊图中石块吸水（石块吸水后体积保持不变），会使密度测量值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”） 。 【答案】(1)63 (2)2.1×103 (3) 不碰到小桶底部与侧壁 偏大 【详解】（1）由图甲得，则小石块的质量为 （2）由图乙得，量筒的分度值为1mL，示数为15mL，即量筒中水的体积为15mL。依题意得，小石块的体积为 小石块的密度为 （3）[1][2]①先将小石块用细线系好，悬挂在电子秤的下端，如图丙所示，待电子秤示数稳定后；读出并记为F1； ②再在小桶里倒入适量的水，悬挂在电子秤的下端，如图丁所示，待电子秤示数稳定后，读出并记为F2； ③再用手提着系着小石块的细线一端，将小石块缓慢地浸没在水中，但要保证石块不碰到小桶底部与侧壁，避免小桶底部与侧壁对石块产生力的作用，影响实验测量结果，如图戊所示，待电子秤示数稳定后，读出并记为F3，则石块浸没在水中受到的浮力 石块浸没在水中，排开水的体积等于石块的体积， 由得，石块的体积 石块密度 [3]④若戊图中石块吸水（石块吸水后体积保持不变），石块的重力变大，石块排开水的体积不变，石块受到的浮力不变，导致图戊中测力计的示数变大，则由二次称重法得到石块受到的浮力变小，会导致算得的石块的体积偏小，使密度测量值偏大。 2．（2024·江苏徐州·模拟预测）为比较甲、乙两种液体的密度，同学们进行了实验。 (1)第一组同学用电子秤完成了以下几个实验： ①小明在两个完全相同的烧杯中分别装入等体积的两种液体，并用电子秤测出了液体和烧杯的总质量。电子秤的示数如图1所示，则这两种液体的密度关系是 ； ②小华想通过图像比较甲、乙两种液体的密度大小。她用量筒测出液体的体积V，并用电子秤测出了量筒和液体的总质量m，用甲、乙两种液体各测两组数据后，在如图2所示的图像上描出了四个点。但是小华忘记标注这四个点的数据分别属于哪种液体。根据小明实验测出的数据分析可知：属于甲液体的两点是 ； ③小红在小明实验的基础上添加了一个边长为3cm的正方体金属块，测量出了甲液体的密度，实验步骤如图3所示。则甲液体的密度为 ； (2)第二组同学准备用如图4所示压强计来比较两种液体的密度大小，图5是他们设计的几种方案（压强计的U形管未画出），其中最佳方案是 。 【答案】(1) > A、C 1.1 (2)C 【详解】（1）[1] 由图1可知，甲液体和烧杯的总质量大于乙液体和烧杯的总质量，且两个烧杯完全相同，两种液体的体积相等，则甲液体质量较大，由可知，这两种液体的密度关系是。 [2] 当量筒中液体的体积为零时，竖轴上对应的数值是量筒的质量，这时甲乙在图像上对应同一个点；只有把A 、C和B、D两点分别相连，它们的延长线才能交于竖轴（质量轴）一点，且质量不为零，如下图所示： 由图可知，当体积一定时，上面直线所代表的物质的质量大，说明密度较大。由此可知：属于甲液体的两点是A和C。 [3] 图3中，补入甲液体的质量为162.3g和132.6g之差（而不是162.3g和129.9g之差，因为取出金属块的过程会带出一部分液体），则补入甲液体的质量为 补入液体的体积等于金属块的体积，则补入液体的体积为 则甲液体的密度为 （2）利用液体的压强来比较两种液体的密度大小，原理是，在两种液体的深度相同时，产生的压强越大，则液体密度越大；所以，应把压强计的橡皮膜放在相同深度处；A图中深度太浅，两种液体产生的压强较小，效果不明显，B中没有控制深度相同，C图中深度较深，两种液体产生的压强较大，效果明显。所以最佳方案是C。 3．（2024·江苏无锡·二模）小丽和小红通过实验验证“阿基米德原理”，选用了以下的实验器材：弹簧测力计、小吊桶（忽略重力）、小石块、溢水杯、细线、小烧杯、铁架台、水，她们试验操作过程如图的a、b、c所示。 （1）在图a的操作中，在测力计的下方挂一个小吊桶，小吊桶的下面再挂石块弹簧测力计示数如图a所示。在b中，小丽先向空溢水杯中注水，直到溢水口 水（流出/不流出）时停止加水。 （2）将小石块浸没溢水杯中，溢出的水全部流入烧杯中，弹簧测力计的示数如图b所示，此时小石块受到的浮力为 N，根据图中所测得的实验数据还可算出小石块的密度为 g/cm3（结果保留1 位小数）。 （3）把b图烧杯中的水全部倒入小吊桶中，此时弹簧测力计的示数如图c所示。小红把图c中的小吊桶和石块从弹簧测力计上拆下，把小石块放入装有水的小吊桶中（水不溢出），然后把小吊桶放入图c的溢水杯中，发现小吊桶处于漂浮状态，溢水杯中有水溢出，这个过程溢出的水重为 N。 【答案】 流出 1.4 2.1 3 【详解】（1）[1]在图a的操作中，在测力计的下方挂一个小桶，小桶的下面再挂石块，在b中，小丽先向溢水杯中注水，若直到溢水口不流出水，则不能保证溢水杯是满的，故实验中应加水直到溢水口流出时停止加水，目的是使溢水杯中的水面恰好与溢水口相平。 （2）[2][3]因小桶的质量不计，弹簧测力计的分度值为0.2N，图a中，测力计的示数即小石块的重力为，将小石块浸没溢水杯中，溢出的水全部流入烧杯中时，弹簧测力计的示数为，由称重法测浮力，此时小石块浸没在水中受到的浮力为 因为小石块浸没在水中，根据阿基米德原理小石块的体积即排开水的体积为 小石块的质量为 小石块的密度为 （3）[4]图c没有拆之前，小桶内的水和小石块受到的拉力为3N，小红把图c中的小吊桶和石块从弹簧测力计上拆下，把小石块放入装有水的小吊桶中（水不溢出），然后把小吊桶放入图c的溢水杯中，发现小吊桶处于漂浮状态，溢水杯中有水溢出，此时相当于小桶内的水和小石块不再受到外面对它们的拉力，即增加的浮力等于它们原来受到的拉力，所以这个过程溢出的水重为3N。 4．（2024·江苏无锡·二模）静静想通过实验测量矿石的密度，进行了如下操作： （1）把天平放在 台面上，将游码移到标尺左端的零刻度线处后，发现指针位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向 调节，使天平平衡； （2）如图乙所示，矿石的质量是 g； （3）矿石放入量筒前后，量筒中水面位置如图丙所示，则计算出矿石的密度为 kg/m3； （4）若该矿石吸水，按以上步骤测量出矿石的密度将偏 （填“大”或“小”）； （5）某同学利用干燥、不吸水的矿石还可测出未知液体的密度，操作如下： ①在圆柱形容器中装入待测液体，如图甲所示，将平底烧杯放入待测液体中，烧杯静止时容器中液体的深度为H； ②将矿石放入烧杯中，如图乙所示，烧杯静止时露出液面的高度为h1，容器中液体的深度为H2； ③将矿石拴在烧杯底部，如图丙所示，烧杯静止时露出液面的高度为h2；已知矿石的密度为。烧杯底面积为S，圆柱形容器的底面积是烧杯底面积的3倍，则矿石的体积V的表达式为 ，待测液体密度的表达式 （用已知物理量字母表示，烧杯视为粗细上下均匀的容器） 【答案】 水平 左 52.4 2.62×103 大 【详解】（1）[1][2]天平在使用前，要调节横梁平衡，把天平放在水平桌面上，移到标尺左端的零刻度线处，发现指针位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向指针偏转的反方向调节，即将平衡螺母向左调节，直至指针指向分度盘中央。 （2）[3]标尺的分度值为0.2g；游码在标尺上对成的刻度值为2.4g，物体质量 （3）[4]量筒的分度值为2mL，矿石放入前，量筒中水的体积为，矿石放入水中浸没，量筒中水和矿石的总体积为，则矿石的体积为 矿石的密度为 （4）[5]假若矿石吸水，则所测出的矿石的体积变小，则量筒中水和矿石的总体积为V2变小，测量出的矿石体积偏小，而质量测量准确，根据密度公式可知测出的矿石密度比实际密度值偏大。 （5）[6][7]设烧杯底面积为S，则容器底面积为3S，烧杯高h。图乙和丙两次实验，烧杯和矿石整体漂浮在液体中，所受浮力等于矿石和烧杯的重力之和，两次浮力相等，由可知 则有 则矿石的体积为 根据密度公式，则矿石质量为 由图2甲、乙可知将矿石放在烧杯中，排开水的体积变化为 由漂浮的特点，浮力大小等于重力，对甲、乙分别有 ① ② 两式相减可知增大的浮力等于矿石的重力 由阿基米德原理得 故液体密度为 5．（2024·江苏盐城·一模）在“探究影响浮力大小因素”的实验中，同学们提出了下列4种猜想： 猜想1：浮力大小与液体的密度有关； 猜想2：浮力大小与物体浸入液体的体积有关； 猜想3：浮力大小与物体的形状有关； 猜想4：浮力大小与物体所受的重力有关。 （1）如图1所示，小明把一个柱状固体挂在弹簧测力计下端，使它浸在液体中的体积逐渐增大，观察到弹簧测力计的示数逐渐减小，此实验说明猜想 是正确的。 （2）如图2所示，小明将同一石块分别浸没在水和盐水中，此实验为了验证猜想 。在实验中，观察到石块浸没在水中静止时弹簧测力计的示数大，则说明石块在水中受到的浮力 （选填“大”或“小”）。 （3）为了验证猜想3，他找来薄铁片，烧杯和水进行实验，实验步骤如下： 步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底； 步骤二：将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上。 ①通过分析可知，第一次铁片受到的浮力 （选填“大于”或“小于”）第二次铁片受到的浮力； ②小明得出：物体受到的浮力与其形状有关，小明得出错误结论的原因是： 。 （4）为了验证猜想4，小明将重力相同而体积不同的铁块和铝块浸没在水中，观察到所受浮力大小不相等，由此得出结论：浮力的大小与物体的重力无关，请指出他的实验方法的错误：① ；② 。 （5）如图3所示，将装置放在电子秤上，把浸没的物体缓慢下沉（物体未碰到烧杯底部），电子秤的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 2 1 小 小于 没有控制排开液体的体积相同 没有控制物体浸入水中的体积相同 没有改变物体重力的大小 不变 【详解】（1）[1]如图1所示，固体浸在液体中的体积逐渐增大，观察到弹簧测力计的读数逐渐变小，根据称量法测浮力知道，固体受到的浮力逐渐增大，由此可说明：物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关，此实验说明了猜想2是正确的。 （2）[2]由图2所示，将同一块石头浸没在水和盐水中，石块排开液体的体积相同而液体密度不同，可以探究浮力与液体密度的关系，由此可知，这是为了验证猜想1。 [3]根据称重法知，物体浸入液体时受到的浮力 F浮=G-F 物体的重力G一定，测力计示数F越小，物体受到的浮力F浮越大；在图2所示实验中，观察到石块浸没在水中静止时弹簧测力计的示数大，则说明石块在水中所受浮力小。 （3）①[4]质量相同的物体在水中漂浮时，浮力等于重力；在水中下沉时，浮力小于重力；所以第一次受到的浮力要小于第二次受到的浮力。 ②[5]本探究实验把铁片弯成“碗状”，改变了形状，虽然都是水，但两次排开液体的体积不同，所以得出结论是不正确的，即：他只关注了铁片形状的改变，忽视了排开水的体积对浮力大小的影响。 （4）[6][7]要想探究浮力大小是否与物体的重力有关，需要控制物体排开液体的体积相同、液体的密度相同而物体的重力不同，所以选用体积相同的铁块和铝块，将它们浸没在水中，比较浮力的大小；所以他的实验方法的错误是：①没有控制物体浸入水中的体积相同；②没有改变物体重力的大小。 （5）[8]电子秤的示数与整个装置的质量及物体所受拉力大小有关，把浸没的物体缓慢下沉的过程之中，其排开液体的体积不变，即所受浮力不变，物体受到的重力不变，则受到的拉力不变，受力情况没有发生变化，所以电子秤的示数不变。 6．（2023·江苏连云港·一模）2022年末，我国新冠肺炎防控进入新阶段，学校响应政府“停课不停学”的号召进行线上学习。双胞胎小明和小亮在家，看到妈妈的金手镯，想利用所学知识测量金手镯的密度。他们找出托盘天平、量筒等实验器材。 （1）小明将托盘天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端的“0”刻度线处，发现指针静止时如图甲所示，此时应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使横梁平衡； （2）将金手镯放在左盘，向右盘加减砝码，直至天平再次平衡时，右盘中所加砝码以及游码位置如图乙所示，由此可知，金手镯的质量为 g；量筒中装适量水，如图丙所示，此时小明发现量筒口太小，不能放入金手镯，无法利用量筒测量金手镯的体积； （3）小亮思考后，想到用家里的玻璃杯代替量筒重新做实验，实验步骤如下： ①用调好的天平测得金手镯的质量为； ②把金手镯放入玻璃杯中，用油性笔记录水面所在的位置A，如图丁（a）所示； ③用天平测出玻璃杯、水和金手镯总质量； ④将金手镯从水中取出，再往玻璃杯中缓慢加水，使水面上升至A处，如图丁（b）所示；用天平测出玻璃杯、水的总质量； ⑤计算金手镯的密度。 在实验中，将金手镯取出时沾有不少水，对实验测量的结果 （选填“有”或“没有”）影响；已知水的密度为ρ，则该方案测得金手镯密度的表达式为 （请用、、和ρ符号表示）； （4）小明想起来，在抖音上曾看到一个视频“如何鉴别金手镯的真假”，利用电子秤也能测出金手镯的密度，实验步骤如下： 步骤一：利用电子秤称出金手镯的质量为； 步骤二：往玻璃杯中倒入适量的水，放在电子秤上并去皮（将电子秤示数还原为0）； 步骤三：用细绳系在金手镯上，浸没水中且不碰到杯底，如图戊所示，读出示数为。 已知水的密度为ρ，则该方案测出金手镯密度的表达式为 （请用、、和ρ符号表示）。 【答案】 右 16.4 没有 【详解】（1）[1]将托盘天平放在水平桌面上，并将游码移至标尺左端零刻度线处，由图甲可知，此时指针偏向分度盘中央刻度线的左侧，说明天平左侧偏重，应将平衡螺母向右调节，使横梁在水平位置平衡。 （2）[2]由图乙知，天平标尺分度值0.2g，金手镯的质量 （3）[3][4]烧杯中加入水的质量等于金手镯排开水的质量 金手镯的体积等于加入水的体积 金手镯的密度 将金手镯取出时沾有不少水，但是在往烧杯中缓慢加水，使水面上升至A处的过程中把金手镯带走的水补充回去了，所以所测的金手镯的体积是准确的，则对测量结果没有影响。 （4）[5]由于力的作用是相互的，金手镯受到的浮力等于测力计增加质量所受的重力 由可得，金手镯浸没在水时，金手镯排开水的体积等于金手镯的体积 金手镯的密度为 2 / 15 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$