第九章 压强和浮力专项复习----浮力实验-----2024-2025学年苏科版物理八年级下学期

第九章 压强和浮力专项复习---- 浮力实验 类型一、探究影响浮力大小的因素 1．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，提出如下猜想 猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关 猜想2：浮力的大小可能与物体的重力有关 猜想3：浮力的人小可能与物体的形状有关 猜想4：浮力的大小可能与排开液体的体积有关 （1）如图1所示，用手把饮料罐按入水中，饮料料罐浸入水中越深，手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想　 　（选填序号） （2）为了研究猜想1和猜想2，运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N，4.5N和5N．然后进行如图2所示的实验。 ①在序号a的实验中物所受的浮力为　 　N。 ②比较序号　 　，　 　，e的三次实验，可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关。 ③进一步分析可知：液体的密度越大，物体所变的浮力越　 　； ④比较序号a、b、c的三次实验，可得出结论：浮力的大小与物体的重力　 　关。 （3）为了研究猜想3，小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图3所示的实验、由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小珍认为这结论不可靠，主要原因是　 　 。 2．小芳要探究金属圆柱受到水的浮力与浸在水中深度的关系，实验装置如图1所示，将高为5cm的金属圆柱体缓慢浸入水中（水足够深），在金属圆柱体接触容器底之前，记下金属体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的拉力示数F，实验数据如下表： 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 h/cm 0 2 4 6 8 10 12 14 F/N 6.75 6.25 5.75 5.25 4.5 4.5 4.5 4.5 （1）分析表中的数据，可以得出物体的重为　 N； （2）第3次实验时，金属圆柱受到的浮力大小为　 　N； （3）分析表中数据，表明浮力大小与　 　有关； （4）能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象（图2）是　 　。 类型二、验证阿基米德原理 3．图示是阿基米德原理实验示意图，（测力计每小格表示0.5N） （1）实验最合理的先后排序是　 　； （2）图a的弹簧测力计示数比c的少，这是因为　 　； （3）石块在水中受到的浮力是　 　 N，由图d、e可知桶中的水重是　 　N； （4）由以上测量可得到的结论是　 　 。 4．如图所示，为了验证“阿基米德原理”，某同学做了如下实验： （1）如图甲，在弹簧的下端挂一个小桶，小桶的下面吊一个石块，记下弹簧伸长后下端到达的位置O，将此时弹簧对小桶的拉力计为T1，小桶与石块的总重记为G，则T1　 　G（选填“＞”“＜”“＝”）； （2）如图乙，在溢水杯中盛满水，当石块浸没在水中时，排出的水便流到旁边的小水杯中，将排出的水的重力记为G排； （3）如图丙所示，把小杯中的水全部倒入弹簧下方的小桶中，弹簧的下端又会到达原来的位置O，将此时弹簧对小桶的拉力记为T2，则T2　 　T1（选填“＞”“＜”“＝”）； （4）通过对图丙中小桶和石块的受力分析，请推导石块受到的浮力F浮与排出水的重力G排之间的关系　 　 。（要求写出推导过程） 类型三、探究物体的浮沉条件 5.某实验小组探究物体的浮沉条件时，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、量筒、烧杯、铜块、蜡块、细线、水及其他简单辅助器材。 （1）探究铜块的下沉条件。实验中，他们用两种方法测量了铜块受到的浮力： 方法1：测量过程及示数如图（甲）所示，可得铜块所受的浮力为　 　N。 方法2：测量过程及示数如图（乙）所示，可得铜块排开水的体积为　 　mL。 根据F浮＝G排＝ρ水gV排（g取10N/kg）可计算出浮力为　 　N。 通过以上实验可得出铜块浸没在水中下沉的条件是：　 　。 （2）探究蜡块上浮的条件。要测量蜡块浸没时的浮力，应选用　 　（选填“方法1”或方法2“）。 6.小明在研究物体的浮沉时，发现铁块放入水中下沉，塑料块浸没在水中后上浮，为进一步探究物体的浮沉条件，他找来了下列器材：弹簧测力计、一杯水、细线、铁块A、塑料块B和塑料块C（B与A体积相同，C与A质量相同）。 （1）他按图甲和乙进行了实验，测出铁块受到的浮力大小为　 　，并与重力比较，由此得出了物体下沉的条件。 （2）实验时，他无意中发现增大铁块浸没在水中的深度，某一时刻测力计的示数会突然变小，示数变小的原因是：　 　。 （3）为探究物体上浮的条件，他选择了合适的塑料块，利用现有器材在题中（1）实验的基础上，增加一个实验步骤就完成了探究。 ①选择的塑料块是　 　（B/C）。 ②增加的步骤：用弹簧测力计测出上面①中塑料块的重力G。 ③当满足　 　（用测得的物理量表示）条件时，物体上浮。 类型四、综合实践活动-----简易密度计的制作 7.小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计。 （1）取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入适量金属丝的目的是使吸管能竖直　 　在液体中，此时密度计受到的浮力　 　它的重力（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 （2）将吸管放到水中的情景如图（a）所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如图（b）所示，浸入的长度为h。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则ρ液　 　ρ水（选填“＞”、“＜”或“＝”），ρ液与ρ水、h及H的关系式是ρ液＝　 　。 （3）小明取来食用油，先用天平和量筒测量其密度，测量的原理是　 　，然后再用这个密度计测量。但操作时却出现了如图（c）所示的情形，这是因为密度计的重力　 　它所受到的浮力（选填“＞”、“＜”或“＝”）。在不更换食用油和密度计的情况下，你认为可以进行怎样的尝试，才能使密度计能正常测量食用油的密度：　 　 写一种就行，合理即可）。 8.在综合实践活动中，小明制作了简易密度计，如图（a）和（b）所示。他利用一根饮料吸管，在其下段加适当的配重并用石蜡封口，再将此进行技术处理过的饮料吸管置于被测液体中进行液体密度测量实验。 （1）根据上述信息和你实际操作的体验，在吸管的下端塞入适量金属丝作为配重，其目的是使吸管能　 　在液体中。 （2）将吸管放到水中的情景如图（a）所示，测得浸入水中的长度为H；当放到另一液体中的情景如图（b）所示，浸入液体中的长度为h。请用H、h及水的密度ρ水表达被测液体的密度ρ液，即：ρ液＝　　 。 （3）若（c）图中画出的是吸管漂浮在水面时所处的水面位置，酒精的密度比水的密度小（ρ酒精＝0.8g/cm3），则吸管漂浮在酒精液面上时，酒精液面所处的位置在ρ水刻度线的　 　方（选填“上”或“下”）。 （4）小明根据液体密度ρ液与浸入液体中的长度为h的对应关系作出ρ﹣h图象，如图（d）。据此分析，这种简易密度计的刻度线分布是　 　（选填“均匀”、“不均匀”）的，且密度值越大，相邻刻度线之间的距离越　 　（选填“大”或“小”）。 （5）如果我们使用更细一点的饮料吸管制作密度计，则测量结果的误差将　 　（选填“增大”或“减小”）。 类型五、利用浮力测密度 9.彤彤过生日时，妈妈送给她一个内有“生日快乐”字样的小水晶球。彤彤想知道小水晶球的密度，于是她找来量筒、小玻璃杯和水，用如图所示的步骤测量出小水晶球的密度。由图可知：水晶球的体积是　 　cm3，水晶球的质量是　 　g，水晶球的密度是　 　g/cm3。 10.小华用弹簧测力计、烧杯、水、薄塑料袋测量酱油的密度。 （1）测量前，应检查弹簧测力计指针是否指在　 　 刻度线上。 （2）把适量的酱油装入塑料袋，排出空气后扎紧口，用弹簧测力计测出重力为3.6N；然后用弹簧测力计提着塑料袋浸没在水中，如图所示，弹簧测力计示数为　 　N。 （3）水的密度为1×103kg/m3，则可算出酱油的密度为　 　kg/m3。 （4）小华想用上述器材继续测量白酒的密度，但白酒的密度比水小。 请帮她想出一个可行的办法并简要说明：　 　。 参考答案 1．（1）4；（2）①1；②a；d；③大；④无；（3）没有控制排开液体的体积相同 2．（1）6.75；（2）1；（3）物体所排开的液体体积；（4）A 3．（1）ebcad（或cebad）； （2）物体浸在液体中受到竖直向上的浮力；（3）0.5，0.5，浸在液体中的物体所受浮力大小等于它排开液体的重力 4．（1）＝；（3）＝；（4）T1＝G，T2＝G+G排﹣F浮，且T1＝T2，所以F浮＝G排 解析：（1）弹簧对小桶的拉力计为T1，和小桶和石块的总重是一对平衡力，大小相等，即T1＝G； （3）在两个拉力的作用下，弹簧伸长到相同的位置，起到相同的效果，所以这两个拉力的关系是：T2＝T1；（4）甲图中，T1＝G；丙图中，T2＝G+G排﹣F浮；因为T1＝T2，所以G＝G+G排﹣F浮，所以F浮＝G排。 5.（1）0.2；20；0.2；物体所受浮力小于重力；（2）方法2 解析：（1）由甲图可得：G＝2.2N，F示＝2N， 金属块所受的浮力：F浮＝G﹣F示＝2.2N﹣2N＝0.2N；金属块的体积：V＝40mL﹣20mL＝20mL＝20cm3，金属块受到的浮力：F浮＝ρgV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣6m3＝0.2N；金属块浸没在水中下沉的条件：F浮＜G；（2）由于蜡块不下沉，不能直接测量蜡块浸没受到浮力的大小， 要测量蜡块浸没时的浮力应选方法2，用针将蜡块完全压入水中。 6.（1）F1﹣F2；（2）铁块接触到容器底部；（3）①B；③F1﹣F2＞G 7.（1）漂浮；＝；（2）＞；ρ水；（3）ρ＝；＞；再向容器中加食用油或换用直径较小的容器 解析：（1）为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中，吸管下端塞入一些金属丝作为配重，这样做目的是为了降低重心，让密度计竖直漂浮在液体中； 饮料吸管竖直的漂浮在液体中，根据漂浮条件可知；吸管所受浮力与重力相等；（2）由于吸管在图1、2图中均漂浮，所以F浮＝G，则在水和另一种液体中受到的浮力相等，所以F浮＝ρgV排，V排a＞V排b，所以ρ水＜ρ液。设吸管的底面积为S，根据物体浮沉条件可知，F浮水＝F浮夜，即ρ水gSH＝ρ液gSh， ρ液＝ρ水。（3）测量其密度，测量的原理是ρ＝； 密度计下沉，因为密度计的重力大于它所受到的浮力；图（c）所示的情形，说明密度计的重力过大，应该使密度计漂浮在液体中，不能沉底，因此不再用这个密度计测量，再向容器中加油或者将容器换成直径细些的，以提高油的深度。 8.（1）竖直漂浮；（2）•ρ水；（3）上；（4）不均匀；小；（5）减小 9. 10；30；3 解析：量筒读数时视线应平视刻度，所以一图为30ml，二图为60ml，三图为40ml；第二图为水晶球放入玻璃杯漂浮在水面上时量筒的示数； （1）水晶球体积：V＝40ml﹣30ml＝10ml＝10cm3； （2）因为漂浮，所以水晶球所受重力：G＝△G排， 水晶球质量：m＝＝＝＝＝ρ水（V排2﹣V排1）＝1.0g/cm3×（60cm3﹣30cm3）＝30g， 水晶球密度：ρ＝＝＝3g/cm3。 10.（1）零；（2）0.6；（3）1.2×103；（4）将适量的水装入塑料袋用弹簧测力计浸没在装白酒的烧杯中 解析：（1）使用弹簧测力计时候，首先要“调零”，即检查指针是否在零刻度线； （2）由图可知，该测力计的最小分度值为0.2N，指针在0刻度线下方3格，则弹簧测力计的示数是3×0.2＝0.6N； （3）把装有酱油的塑料袋浸没在水中的时候，忽略塑料袋的体积，酱油的体积等于排开水的体积，即V酱油＝V排； 酱油的重力G＝mg＝ρ酱油gV酱油＝3.6N ① 酱油浸没在水中受到的浮力F浮＝G﹣F拉＝3.6N﹣0.6N＝ρ水gV排② ；所以：ρ酱油＝1.2ρ水＝1.2×103kg/m3。 （4）酒精的密度小于水的密度，所以装酒精的塑料袋无法像装酱油的塑料袋一样浸没在水中。反过来，如果烧杯装酒精，塑料袋装水，则装水的塑料袋可以浸没在酒精中，从而测出酒精的密度。 学科网（北京）股份有限公司 $$