探究实验22 探究影响浮力大小的因素-【中考得高分】2025年中考物理实验与探究

null下，这就是大气对吸盘的压力：最后根据力=号计算出大气 压强；故正确步骤应为BDCAE.②蘸水和用力挤压吸盘都是 为了尽量将吸盘内的空气排尽，大气压能将其紧紧压在玻璃 板上.③大气压强约为1X10Pa,由p=S可得，大气压力 约为F=S=1×105Pa×10×104m2=100N,则要拉动 吸盘刚好离开玻璃板需要的拉力至少为100N,所以用量程 0~5N的弹簧测力计是不能测出大气压强的；吸盘的横截 面积越大，受到的大气压力越大，弹簧测力计的量程要求越 大，所以应选用横截面积小一些的吸盘。 5.(1)a①活塞②C注射器有刻度部分1.04×10 (2)偏小偏大(3)G一G(G,+G)L 2 2V (4)上升解 析：(1)若装置竖直放置，由于注射器自身的重力，所测的大 气压力会偏大，因此采用题图甲中a方式在山脚下估测大气 压比较合理.①该实验以活塞为研究对象，分析研究的是大 气对活塞的压力.②因为大气压强是一定的，根据公式F S可知，受力面积越小，大气压力越小，所以当弹簧测力计 量程不够时，可选横截面积小的C注射器；用刻度尺测出注 射器有刻度部分的长度为10.00cm,则活塞的横截面积 V1_2.5cm3 S-Li F 10.00cm =0.25cm2,大气压p1=S 2.6N 0.25×10-4m2 =1.04×105Pa.(2)注射器小孔内的空气无 法排尽，注射器内还会有一定气压，这样会使拉力偏小，即大 气压力的测量值偏小，则测得的大气压会偏小；若活塞和注 射器筒间的摩擦力偏大，这样会使拉动活塞时的拉力偏大， 即大气压力的测量值偏大，则测得的大气压会偏大.(3)题图 丙中，当活塞向左滑动时，它受到向左的拉力、向右的大气压 力和向右的滑动摩擦力的作用而处于平衡状态，所以有 G1=f十F;当活塞向右滑动时，它受到向左的拉力、向左的 滑动摩擦力和向右的大气压力的作用而处于平衡状态，而摩 擦力不变，大气压力也不变，所以有G2=F一f,则f= G-G:,P=G+G: F 2 2 大气压强力= S=FL (G1+G2)L 2V .(4)把气压计从山脚带到山顶，瓶内空气的压强不 变，而外界大气压随高度的增加而减小，此时在瓶内气压的作用 下，会有一部分水被压入玻璃管中，因此管内水柱会上升， 【中考新考法】 1.(1)10.002(2)用手拉动注射器的活塞，如果比较容易拉 动，则证明气密性不好，如果不容易拉动，则证明气密性良好 (3)201×105(4)①12②2×104解析：(1)由题图 甲可知，刻度尺的分度值为0.1cm,注射器有刻度部分的长 度l=10.00cm;注射器的容积V=20mL=20cm3,则活塞 的横截面积S=Y=20cm=2cm.(2)排尽筒内的空气， 10 cm 然后用橡皮帽封住注射器的小孔，为了检验是否漏气，不增 加器材，方法是：用手拉动注射器的活塞，如果比较容易拉 动，则证明气密性不好，如果不容易拉动，则证明气密性良 好.(3)由题图乙可知，弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为 20N,此时弹簧测力计的拉力等于大气对活塞的压力，则 F大气压=20N,外界大气压的值p= F大气压= 20N S2X10-4m2 1×105Pa.(4)①注射器内被封闭的气体体积为4cm3,再用 弹簧测力计拉动活塞时，弹簧测力计的拉力与注射器内气体 对活塞的压力之和等于外界大气压对活塞的压力，即F十 F内=F大气压，由(3)可知，外界大气压对活塞的压力F大气压= 20N,由此可得下表： 注射器内气体体积V/cm 10 12 16 元 弹簧测力计示数F/N 10 13.3 15 16 注射器内气体对活塞的压 10 6.7 5 力F内/N 观察表中的数据可以发现，注射器内的气体体积变为原来体 积的2倍时，注射器内气体对活塞的压力减半，即注射器内 的气体体积V与气体对活塞的压力F内成反比.注射器内气 体体积为20cm3时，注射器内气体对活塞的压力为4N,因 此注射器内气体体积为10cm3时，注射器内气体对活塞的 压力为8N,此时弹簧测力计示数为20N一8N=12N.②当 注射器内气体体积为20cm时，由压强公式p=S可得，注 射器内气体压强p-专-2X八。=2X10路 探究实验22探究影响浮力大小的因素 【知识回顾】 控制变量液体密度物体排开液体的体积物体排开液体 的体积液体密度液体密度和物体排开液体的体积物体 浸没在液体中的深度 【示例典范】 1.(1)错误没有控制物体排开液体的体积相同(2)排开液 体的体积(3)1.2竖直向上(4)A、D、E(5)小华没 有控制橡皮泥排开液体的体积相同(6)偏大(7)B解 析：(1)小波得出的结论是错误的，物体浸入液体中的深度变 化的同时，排开液体的体积也在变化，没有控制排开液体的 体积相同.(2)根据题图A、B、C、D可知，当液体密度相同时， 物体排开液体的体积越大，浮力越大.(3)由F浮=G一F拉可 求出浮力的大小，这种方法叫作称重法，由题图2的E可知， 弹簧测力计示数为2.8N,物体浸没在盐水中时所受浮力 F浮=G一F拉=4N-2.8N=1.2N;浮力的方向是竖直向 上的.(4)根据控制变量法，由题图2的A、D、E可知，浮力大 小与液体的密度有关.(5)从实验可以看出要研究浮力大小 与物体形状的关系，必须保证其他因素不变，所以小华的实 验方案更可靠，另一方案结论不可靠的原因是没有控制橡皮 泥排开液体的体积相同.(6)实验时应先测物体的重力，再测 浮力，若改变先后顺序，取出物体时，物体上沾有水会使测得 的重力偏大，而将物体放入水中读出的弹簧测力计的示数不 受影响，根据F浮=G一F拉可知，浮力的测量值偏大.(7)h 变大时，物体排开水的体积V排先变大后不变，则F浮先变 大后不变，F先变小后不变，B符合题意， 【提分训练营】 1.(1)4.80.2(2)大(3)=(4)液体密度变大解析： (1)由题图甲可知，弹簧测力计的分度值是0.2N,示数为 4.8N,即合金块的重力为4.8N;由题图乙可知，合金块所 受浮力F浮=G-F拉=4.8N-4.6N=0.2N.(2)由题图 甲、乙、丙、丁可知，液体的密度相同，物体排开液体的体积越 大，弹簧测力计的示数越小，由称重法F浮=G一F拉可知，物 体所受浮力越小，所以可得结论：当液体密度一定时，物体排 开液体的体积越大，物体所受浮力越大.(3)浮力大小与物体 所处的深度无关，题图戊中合金块排开液体的体积与题图丁 中的相同，故题图戊中弹簧测力计示数仍为4N.(4)浮力与 液体密度有关，酒精和盐水可用于探究浮力与液体密度的关 系；物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体所受浮 力越大，将水换成酒精，液体密度变小，所受浮力变小，由称 重法F浮=G一F拉可知，弹簧测力计示数变大. 2.(1)物体排开液体的体积无关(2)D、E(3)0.8×103 (4)偏大(5)B解析：(1)由步骤A、C、D可知，物体浸在水 中的体积相同，深度不同，弹簧测力计的示数相同，根据 F浮=G一F可知，物体受到的浮力相同，则说明物体受到的 浮力大小与物体浸在液体中的深度无关；由步骤A、B、C可 知，物体浸在水中的体积变大，弹簧测力计的示数变小，根据 F浮=G一F可知，物体受到的浮力变大，则说明物体排开液 体的体积越大，受到的浮力越大.(2)要探究物体受到的浮力 大小与液体的密度的关系，需要控制物体排开液体的体积不 变，改变液体的密度，由步骤A、D、E可知，物体排开液体的体 积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，物体受到 的浮力不同，这说明物体受到的浮力大小与液体的密度有关 (3)由步骤A可知，物体的重力G=4N,由步骤A、D可知， 物体浸没在水中时受到的浮力F净水=G一F'=4N一3N= 1N,物体的体积V=V彝=F张 IN P水g1×103kg/m3×10N/kg 1×10-4m3;由步骤A、E可知，物体浸没在液体中时受到的 浮力F祥黄=G-F”=4N-3.2N=0.8N,则P黄-7维g 1X10mX10N/kg-0.8X10kg/m.(4)如果在步骤E 0.8N 中物体接触了容器底且对容器底有力的作用，弹簧测力计的 示数会减小，根据F浮=G一F可知，浮力偏大，所测液体的 密度偏大.(5)因为圆锥形物体“下小上大”，圆锥形物体浸没 水中之前，随着圆锥形物体浸入水中的深度增加，排开水的 体积也增加，且排开水的体积的增加的速度在变大，根据 F一P液V排g可知，浮力变大，且浮力的增加的速度在变 大：根据F浮=G一F可知，弹簧测力计的示数变小，且示数 的减少的速度在变大；圆锥体浸没后，所受浮力不变，弹簧测 力计的示数也不变.B符合题意. 3.(1)②没有控制物体排开液体的体积相同③如图所示 ⑤液体密度(2)物体的形状(3)1能 24 0.2 040.48N 1.0 水 解析：(1)②根据控制变量法可知，探究物体所受浮力的大小 与物体浸在液体中的深度的关系时，应控制液体的密度和物 体排开液体的体积相同，改变物体浸在液体中的深度，但步骤 B、C中没有控制物体排开液体的体积相同.③由步骤B、D可 知，此时弹簧测力计示数都为0.48N,物体排开液体的体积等 于2个小长方体磁力块的体积，因此可以在步骤D中将4个 相同的小长方体磁力块组成的长方体物块横着放，让下面的2 个小长方体磁力块浸没在水中，这样既控制了物体排开液体 的体积相同，又改变了物体浸在液体中的深度，如答图所示 ⑤比较步骤A、C、E可知，随着液体密度的增大，弹簧测力计 的示数减小，由称重法可知，物体所受浮力增大，说明浮力的 大小还与液体密度有关.(2)由题图2可知，此时小华改变了 物体的形状，因此她还能探究浮力大小与物体的形状的关系 (3)甲杯中水的重力G甲=m甲g=50×103kg×10N/kg= 0.5N,乙杯浮在甲杯水中，由物体的漂浮条件可知，甲杯中水 对乙杯产生的浮力F浮=G2=mzg=100×10-3kg× 10N/kg=1N>0.5N,因此液体能产生比自身重力大的浮力. (1)一2(2)将物体受到的拉力当作浮力c物体排开 液体的体积(3)O点将两个体积相同、密度不同（密度均 大于水)的实心物体分别浸没在水中，比较浮力大小解析： (1)题图甲、乙、丙所示的三次实验中，物体浸在水中的体积 不同，弹簧测力计的示数不同，由称重法F浮=G一F拉可知， 物体受到的浮力不同，故物体所受浮力与物体排开液体的体 积有关，可验证猜想一是正确的；由题图丙可知，物体浸没时 弹簧测力计的示数为1N,则物体浸没时受到的浮力F浮= G-F拉=3N-1N=2N.(2)由F浮=P液V排g可知，物体 受到的浮力大小与液体密度有关，密度越大，浮力越大，拉力 越小，故图线a是由于将物体受到的拉力当作浮力所致，物 体受到的浮力大小与液体密度的关系图像应当是图线c,说 明当物体排开液体的体积一定时，物体受到的浮力大小与液 体的密度成正比.(3)探究浮力与物体密度的关系时，需控制 物体排开液体的体积相同，则应将物体A缓慢浸入水中，使 水面上升到O点处，读取弹簧测力计的示数；为方便实验， 减小误差，改进意见是将两个体积相同、密度不同（密度均大 于水)的实心物体分别浸没在水中，比较浮力大小. 中考新考法】 (1)物体排开液体的体积(2)右(3)1.5×103偏大解 析：(1)杠杆右侧所受的力大小不变，力臂变短，左侧力臂不 变，为保持杠杆平衡，根据杠杆平衡条件可知，杠杆左侧所受 的力变小，则物体A所受拉力也变小，由称重法F浮=G F拉可知，物体A所受浮力变大，而此过程中液体密度不变， 物体排开液体的体积变大，说明物体所受浮力与物体排开液 体的体积有关.(2)将物体B浸没在浓盐水中，物体排开液体 的体积相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大，杠杆 所受的力越小，故右端高.(3)题图乙中，根据杠杆平衡条件 可得，F金L=g·子，即F金= 3mg,则A受到的拉力 F拉=F左=3mg,由称重法F#=G-F拉可知，A所受浮力 Pm=G-Fa=mg-子mg- 1 3mg,A浸没在水中，根据阿 基米德原理可得，物体A的体积V=V#= F#三2m,则物 p水g3p水 体A的密度p=得-弧=2Ps=2 m=3。 3 ×1X103kg/m3= 3p* 1.5×103kg/m3;若物体A没有完全浸人水中，则所测的物 .72 体A的体积将偏小，由密度公式p=V可知，质量一定时，体 积偏小，密度会偏大 探究实验23探究杠杆的平衡条件 【知识回顾】 水平 【示例典范】 1.(1)达到右(2)力臂(3)F1l1=F2l2B(4)2左 (5)左端下沉(6)1老虎钳可以改变力的方向变大 错误解析：(1)题图甲中，杠杆处于静止状态，此时杠杆达 到平衡状态；杠杆的右端偏高，为使杠杆在水平位置平衡，需 要将平衡螺母向右调节.(2)让杠杆在水平位置平衡，动力和 阻力的方向与杠杆垂直，可以直接从杠杆上读取力臂，便于 测量力臂.(3)由题图乙、丙、丁可知，杠杆的平衡条件是 F1l1=F2l2(或动力X动力臂=阻力×阻力臂)：进行多次实 验，是为了得出普遍性结论，避免偶然性，B正确.(4)设杠杆 每个小格的长度为L,每个钩码的重力为G,根据杠杆的平 衡条件可得，4GX2L=nG×4L,解得n=2,则应在B点挂2 个钩码；若钩码同时向远离支点O的方向移动1格，则左端 力与力臂的乘积为4G×3L=12GL,右端力与力臂的乘积为 2G×5L=10GL,由12GL>10GL可知，杠杆的左端下沉. (5)题图丁中杠杆两端的钩码各撤掉1个，此时2G×4L> G×6L,故杠杆左端下沉.(6)每个钩码的重力G=1N,根据 杠杆平衡条件可得，2G×2L=FX4L,解得F=G=1N;此 时动力臂大于阻力臂，杠杆属于省力杠杆，老虎钳是省力杠 杆，筷子是费力杠杆，则此时杠杆的类型与老虎钳相同；将钩 码换成弹簧测力计的好处是可以改变力的方向：将拉力方向 转到虚线位置时，动力臂变小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆 平衡条件可知，动力变大；由此得到“动力×支点到动力作用 点的距离=阻力X支点到阻力作用点的距离”的实验结论是 错误的，力臂是支点到力作用线的距离. 【提分训练营】 1.(1)右(2)25(3)将弹簧测力计移到杠杆左端(4)F,与 其力臂的乘积最大解析：(1)由题图甲可知，杠杆左端下 25 沉，为使杠杆在水平位置平衡，应调节杠杆右端的平衡螺母 向右移动.(2)题图乙中，杠杆水平平衡，弹簧测力计对杠杆 竖直向下的拉力是动力，则动力臂在杠杆上，弹簧测力计悬 挂点到支点的距离就等于动力臂，由于每一格的长度为 5cm,所以动力臂的长度l1=5cm×5=25cm.(3)要使弹簧 测力计向上拉，拉力的作用效果需使杠杆顺时针转动，即要 将弹簧测力计移到杠杆左端.(4)作用在A点的三个力虽然 大小相等，但F1、F3对应的力臂较小，F2对应的力臂最大， F。与其力臂的乘积最大，所以对杠杆转动的作用最大. (1)右(2)实验次数太少，结论具有偶然性(3)左(4)不 变解析：(1)为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平 衡，由题图甲可知，杠杆右端偏高，需要将平衡螺母向右调 节.(2)只做了一次实验，根据一组实验数据得出的结论具有 偶然性，为得出普遍性的结论，要多次测量.(3)设一个钩码 重为G,杠杆一格的长度为L,杠杆在水平位置平衡后，如果 将两边钩码同时向远离支点的方向移动一格，左端力与力臂 的乘积为3G×5L=15GL,右端力与力臂的乘积为2G× 7L=14GL,因此左端下沉.(4)弹簧测力计沿竖直方向，缓慢 拉动，使杠杆从水平位置慢慢转过一定角度，此过程中，动力 臂和阻力臂都变小，由几何知识可知，动力臂和阻力臂的比 值不变，所以阻力和动力的比值也不变，阻力大小不变，则弹 簧测力计拉力的大小不变 (1)平衡右(2)弹簧测力计斜拉时支点到力的作用点的 距离不是力臂>(3)在偏大解析：(1)杠杆静止时处 于平衡状态：由题图甲可知，应将平衡螺母向右调节，使杠杆 在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量力臂.(2)力臂等 于支点到力的作用线的距离，题图乙中弹簧测力计斜拉，此 时支点到力的作用点的距离不是力臂；由题图乙、丙可知，阻 力、阻力臂相同，题图乙中的动力臂更小，则题图乙中的动力 更大，即F,>F.(3)杠杆的支点在杠杆中心偏上位置，题图 甲中杠杆处于静止状态，说明杠杆受到的重力和支持力平 衡，则杠杆的重心和支点在同一竖直线上；如果实验前杠杆 左端重，小明直接按题图丙进行实验，此时杠杆的重力对杠 杆转动产生了影响，导致弹簧测力计对杠杆的拉力偏大. (1)处于右(2)便于测量力臂1.5(3)B(4)顺时针 (5)杠杆自重对实验有影响解析：(1)杠杆静止时处于平 衡状态；杠杆左端偏低，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆 右端的平衡螺母向右移动.(2)实验时调节杠杆在水平位置 平衡的目的是便于测量力臂大小；钩码重为0.5N,设杠杆 每小格的长度为L,弹簧测力计的示数为FB,根据杠杆平衡 条件可知，2×0.5N3L=FBX2L,解得FB=1.5N. (3)左边的钩码个数和位置保持不变，即阻力与阻力臂的乘 积为定值，根据杠杆平衡条件可知，动力与动力臂的乘积也 为定值，当弹簧测力计和杠杆的夹角从0°逐渐增加到90°时， 动力臂越来越大，所以动力越来越小；当弹簧测力计和杠杆 垂直即0为90°时，动力臂最大，动力最小；当弹簧测力计和 杠杆的夹角从90°逐渐增加到180°时，动力臂越来越小，动力 越来越大；0为0°或180°时，动力臂为零，杠杆不可能平衡，B 正确，(4)由杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变时，增