浮力一专题- 2025-2026学年科学浙教版八年级上册

浮力 考点一、浮力的定义 1．如图，一塑料容器中盛有水，其中塞有两个木块，并都处于静止状态，则木块A、B的受到浮力的情况（　　） A．木块A、B都没有受到水的浮力 B．木块A、B都受到水的浮力 C．木块A都受到水的浮力，木块B没有受到水的浮力 D．木块A没有受到水的浮力，木块B受到水的浮力 2．在学习《水的浮力》后，小J参加的项目学习小组为了更好说明浮力形成的原因，设计了如图所示装置。小J将该仪器浸没在水中后，以下仪器上、下和左、右橡皮膜形变方向和程度符合浮力形成原因的是（　　） A． B． C． D． 3．如图所示情景中没有受到浮力的物体是（　　） A．遨游的“天宫一号” B．上升的热气球 C．航行的“辽宁号” D．下潜的“蛟龙号 4．096型战略核潜艇是中国自主研发的第三代核潜艇，代表了我国在核潜艇技术领域的重大突破。请回答下面小题。当核潜艇漂浮在水面时，所受到的浮力方向是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 考点二、浮力的测量 1．为探究浮力的方向和大小，小柯选取乒乓球、透明容器、细线、铁架台、钩码、物块、小桶、烧杯等器材进行实验。 （1）小柯用手将乒乓球按在水底，松手后，他观察到 　 　 ，说明乒乓球受到浮力的方向是向上的。 （2）浮力的方向是任意向上还是竖直向上的呢？小柯进行如图甲实验，用细线等将乒乓球固定在容器底部，将水注入容器中，直至乒乓球浸没，观察细线被拉直的方向；然后将容器的一角垫高后，再次观察。小柯认为根据细线被拉直的方向便可以得出浮力的方向是竖直向上的，请你设计方案证明细线被拉直的方向为竖直方向。 　 　 　 　 　 　 　 　　 。 （3）如图乙，小柯利用电子天平直接测量浮力的大小：先将盛有水的容器放在电子天平上，按“去皮”按钮，此时显示屏读数为0；再用线拴住物体，将物体浸在水中（水未溢出），此时电子天平读数等于物体所受浮力的大小，你认为两者数值相等的原因是 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　 。 2．（1）如图所示，将物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的读数F1＝　 　 牛。 （2）再将物体浸入水中，弹簧测力计的读数F2＝　 　 牛。 （3）弹簧测力计的两次测量读数发生的变化说明了什么？ 　 　 　 　 　 　 　 （4）从图所示的活动中，你能否得出测量浮力大小的一种方法？这种方法的适用条件是什么？ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 考点三、阿基米德原理 1．在“浮力的研究”实验中，如图所示 （1）取一铁块，把它挂在弹簧测力计的挂钩上。如图甲所示。当铁块浸入水中的体积缓慢增大时，铁块受到浮力大小的变化是　 　 。 （2）探究“浮力大小与排开水的重力关系”的实验过程：①如图乙，用弹簧测力计测出石块的重力为F1；②如图丙，用弹簧测力计测出空烧杯的重力为F2；③如图丁，把石块浸入盛满水的溢杯中，用该烧杯承接从溢杯里被排出的水，当石块全部浸入水中时，读出弹簧测力计的示数为F3；④如图戊，用弹簧测力计测出该烧杯和排出的水的总重力为F4．用F1、F2、F3、F4表示，实验中测得石块所受的浮力为　 ，排出水的重力为　 。根据该实验的测量数据，可得出物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是　 　 　 　 　 　 　 　　 。 2．如图所示是小芳同学探究“阿基米德原理”的实验，其中桶A为圆柱形。 （1）将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中，用桶B接住溢出的水，如图丙所示。则空桶A受到的浮力为　 　 N； （2）测出桶B和溢出水的总重力，如图丁所示，则桶A排开水的重力为　 　 N； （3）接着小芳同学往桶A中加入沙子进行实验，得到4组数据，表格如下，其中有明显错误的是第　 　 次； 次数 1 2 3 4 桶A与沙子的总重量/N 2.4 2.8 3.2 3.4 桶B与水的总重量/N 4.0 4.4 4.6 5.0 （4）小芳同学进一步探究，她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中，桶A浸入水中的深度为h1，浸入另一液体中的深度为h2，（均未浸没）设水的密度为ρ水，则另一液体的密度表达式为　 （用题中已知的物理量字母表示） 3．小明在学习“阿基米德原理”时，发现老师研究的物体都是在液体里下沉的，于是他想用木块验证“浮力大小F浮是否等于木块排开液体受到的重力G排”。 （1）小明先通过推理验证：因木块漂浮在水面，木块所受浮力F浮等于重力G木。若要验证F浮等于G排，只需验证　G木＝G排 ，又因为G＝mg，所以只需验证m木等于m排于是，小明进行如下实验： a.用电子秤测出木块质量m木；b。用电子秤测出小烧杯质量m杯； c.将木块轻轻放入装满水的溢水杯中，用小烧杯收集木块排开的水； d.用电子秤测出小烧杯和排开的水的总质量m总。 （2）实验数据记录如表所示： 研究对象 木块质量m木/克 小烧杯质量m杯/克 杯和水总质量m总/克 排开水的质量m排/克 木块 80 38 118 a 表格中a＝　 　 。 （3）小华认为可按图乙简化实验：将装满水的溢水杯放在电子秤上，将木块轻轻放入溢水杯的同时，用手拿着小烧杯全部收集排出的水。若观察到　 　 ，即可得到F浮＝G排。 （4）小华还发现，下沉的物体不能通过“m物＝m排”间接验证“F浮＝G排”，原因是　 　 。 4．小科在验证阿基米德原理时，利用溢水杯、弹簧测力计、铁块、小桶、细线等进行实验，具体操作步骤如图： （1）细心的同学发现图乙步骤中存在错误，会导致浮力F浮　 　 （选填“大于”、“等于”或“小于”）排开水的重力G排； （2）纠正错误后，若图中测得的F1、F2、F3、F4关系满足 　 ，则阿基米德原理得到验证； （3）实验后，小科发现利用实验所得数据还能测出所用铁块的密度，ρ铁＝ 　 （水的密度用ρ水表示）。 5．小科所在的项目化学习小组同学制作“浮漂器”，成功地验证了阿基米德定律。选取溢水杯、泡沫块、托盘和粗铁丝、细铁丝等材料制作成“浮漂器”。“浮漂器”的支撑杆由粗铁丝制成，下托盘由细铁丝制成。 【验证步骤】 ①将“浮漂器”置于装有适量水的溢水杯中，取一小石块放在上托盘中，在支撑杆上标出此时的水位刻度线，标记为A。 ②将小石块改放在下托盘，往上托盘加砝码，同时用空烧杯接收溢出的水，直到水面与标记的水位刻度线A相平。 ③取下砝码，把烧杯中的水全部倒入上托盘，水面与水位刻度线A相平。 【结果分析】 由步骤①知，浮漂器漂浮，则F浮1＝G器+G石；由步骤②知，浮漂器仍漂浮，则F浮1+F石浮＝G器+G石+G砝码；由步骤①②得出石块所受浮力F石浮＝G砝码。由步骤②③得出烧杯中水的重力G排＝G砝码。因此，F石浮＝G排，即石块所受浮力等于其所排开的水受到的重力，从而验证了阿基米德原理； （1）泡沫块是制作“浮漂器”的关键要素之一。为确定泡沫块高度，设计制作时应考虑因素有 　 （可多选）； A．溢水杯的质量 B．泡沫块的体积 C．液体的密度 （2）步骤①中将“浮漂器”置于溢水杯，判断杯中水为“适量”的依据是 　 　 ； （3）分析步骤②③，该组同学得出结论：烧杯中所收集水的重力等于砝码的总重力，即G排＝G砝码。推测其观察到的现象为 　 　 ； （4）有同学提出，步骤②中往上托盘“加砝码”的操作在实际操作过程中存在缺陷，改进方法有 　 　 （写出一种）。 6．某科学小组为验证阿基米德原理选用相关器材进行实验，器材如下：弹簧测力计、溢水杯、小水桶、小石块和水、细线（体积忽略不计）。 （1）实验步骤如图1所示，甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。若 　 成立（用已测得的物理量表示），则可以验证阿基米德原理； （2）另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）对实验进行改进，装置如图2所示。向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中，A、B示数的变化量 　相等　 （选填“相等”或“不相等”）； （3）若要验证阿基米德原理，两实验中的金属块 　 　 （选填“一定”或“不一定”）要浸没在水中。 （4）比较两种实验方案，改进后的优点是 　 　 。 A．测力计A的示数就是物体所受浮力的大小 B．实验器材生活化，测力计固定，示数更稳定 C．能同步观察测力计A，B示数的变化 7．某班物理实验小组的同学，利用图甲验证阿基米德原理。 （1）方案一：小军用石块按照如图甲所示的实验步骤依次进行实验，为减小测量误差并使操作最简便，最合理的操作步骤应该是 　 　 。 ①ACDB ②ABCD ③BACD ④CADB （2）如图甲所示，通过探究，若等式 　 成立，则阿基米德原理成立。（用测力计示数所对应的字母表示） （3）在采用图甲所示的方式进行实验时，若测力计在整个过程中都没有进行调零，则小明同学 　 　 得出F浮＝G排；若小空桶的桶壁上一开始粘有水，则小明 　 　 得出F浮＝G排。（两空均选填“能”或“不能”）。 （4）方案二：如图乙所示，小川将装满水的溢水杯放在升降台C上，当小川缓慢调高升降台，且容器不与重物接触时，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”），且弹簧测力计A示数的变化量 　 　 B示数的变化量（选填“大于”、“小于”或“等于”），从而证明了F浮＝G排。在这个过程中溢水杯对升降台C的压力 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 考点四、探究影响浮力大小的因素 1．小科同学在“探究影响浮力大小的因素”实验中，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想： ①与物体浸没在液体中的深度有关； ②与物体排开液体的体积有关； ③与液体的密度有关。 实验器材有：弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水（ρ盐水＞ρ水）。小科先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块慢慢浸入液体中不同深度。实验步骤如图a、b、c、d、e所示（液体均未溢出），并将弹簧测力计的示数记录下来。 （1）分析实验步骤可知，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 　 　 （填“有关”或“无关”）； （2）分析实验步骤a、d、e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 　 　 ； （3）若先完成步骤c，再完成步骤a，则测得的浮力将 　 　 （填“偏大”或“偏小”）； （4）小科完成本次实验后，又用获得的数据求出盐水的密度为 　 　 g/cm3。 2．为了直观验证阿基米德原理，小明改进了实验装置，如图所示，把弹簧测力计上端固定在铁架台上，用粗铁丝做一个框，挂在弹簧测力计挂钩上。在粗铁丝框上端悬吊一个金属块，下面放一小杯。铁架台的支架上放置一只溢水杯，溢水杯跟金属块、粗铁丝框、小杯都不接触。 （1）平稳缓慢地抬高放有溢水杯的支架，使金属块完全浸没入水中（如图甲→乙→丙），在此过程中，弹簧测力计示数保持不变，说明 　 　 。 （2）然后再平稳缓慢地降低溢水杯支架，使金属块完全离开水面（如图丁），可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为 　 　 牛，此时浮力的测量数值将比真实数值 　 　 （填“偏大”或“偏小”），原因是 　 　 。 3．兴趣小组探究影响浮力大小的因素。 （1）提出如下猜想 猜想1：与物体浸在液体中的深度有关 猜想2：与物体浸在液体中的体积有关 猜想3：与液体的密度有关 小组为验证上述猜想，用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等，按图甲步骤进行实验： ①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块； ②根据图A、B、C的测量结果，小明认为猜想1是正确的，小华却认为不一定正确。你觉得小华的理由是 　 　 ； ③小华为了证明自己的想法，利用上述器材设计实验D，根据A、B、D的测量结果，可得：浮力大小与物体浸在液体中的深度无关，请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图； ④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关； ⑤根据A、C、E的结果，得出浮力大小还与 　 　 有关。 （2）小华把4个磁力块组合成图乙，她还能探究浮力大小与 　 　 的关系。 （3）爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系，设计了如下实验：取两个相同的容积均为300mL的一次性塑料杯甲、乙（杯壁厚度和杯的质量不计），甲杯中装入50g水，乙杯中装入100g水，然后将乙杯放入甲杯中，发现乙杯浮在甲杯中，这时甲杯中水产生的浮力为 　 　 N；这个实验说明，液体 　 （能/不能）产生比自身重力大的浮力。（g取10N/kg） 4．如图所示是小谭自制的用来探究影响浮力大小因素的装置：将弹簧和标尺固定在支架上，用细线将一个金属块悬挂在弹簧下端，弹簧静止时指针正对标尺上的A位置（本装置使用时，弹簧未超过弹性限度）。 （1）向杯中缓慢注水，从金属块底部接触水面，到金属块刚好浸没水中的过程中，指针由标尺上的A位置慢上移至C位置，继续向杯中注水，指针 　 　 （选填“上移”、“不动”或“下移”），说明物体所受浮力的大小跟 　 　 有关。 （2）将水倒尽，向杯中缓慢注入某种液体（ρ液≠ρ水），从金属块底部接触液面，到金属块刚好浸没液体中的过程中，指针由标尺上的A位置缓慢上移至B位置，分析可金属块所受浮力的大小与 　 　 有关。 （3）小徐同学认为通过以上实验得出结论不可靠，下列能成为她的理由是 　 　 。 A．没有进行多次重复实验 B．没有换用其它液体进行重复实验 C．没有进行物体部分浸入水中的实验 5．如图甲是科技兴趣小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置（在物体未浸入液体中时，溢水杯中盛满水或酒精）。 （1）物体完全浸没在水中时所受的浮力为 　 　 N。 （2）由图甲中A、C、D可知，浮力与物体浸入液体的深度 　 　 （选填“有关”或“无关”）。 （3）由图甲中 　 　 可知，浮力与液体的密度有关。 （4）完成实验后，小组成员想通过实验找到浮力与排开液体重力的关系，借来了木块、天平、量筒和溢水杯等器材。首先将溢水杯放到天平的左盘，并向溢水杯内缓慢加水，直至液面到达溢水杯杯口。在右盘添加砝码直至天平平衡。将量筒放到溢水杯杯口下方，将木块缓慢放入溢水杯，待水不流出时，天平依然平衡，说明 　 　 。 6．用图中实验装置验证阿基米德原理，当物块浸入溢水杯时，水会流入空桶中。下列说法正确的是（　　） A．实验前溢水杯未装满水，对实验结果没有影响 B．物块从接触液面至浸入水中任一位置，两侧弹簧秤变化量总相等 C．物块浸入水中越深，左侧弹簧测力计的示数越大 D．通过计算可知实验所用物块的密度为1.5×103千克/米3 浮力答案与解析 考点一、浮力的定义 1．如图，一塑料容器中盛有水，其中塞有两个木块，并都处于静止状态，则木块A、B的受到浮力的情况（　　） A．木块A、B都没有受到水的浮力 B．木块A、B都受到水的浮力 C．木块A都受到水的浮力，木块B没有受到水的浮力 D．木块A没有受到水的浮力，木块B受到水的浮力 【答案】D 【分析】浸没在液体中的物体，液体对物体向上的压强大于向下的压强，向上的压力大于向下的压力，物体受到向上和向下的压力差的作用，这个压力差是物体受到的浮力。 【解答】解：①由图可知，木块A上表面受到水的压力作用，但下表面没有受到水的压力作用，因此，根据浮力产生的原因可知，物块A没有受到水的浮力。故BC错误； ②由图可知，木块B上下表面受到水的压力作用，且向上的压力大于向下的压力，因此，根据浮力产生的原因可知，物块B受到水的浮力。故A错误，D正确。 故选：D。 2．在学习《水的浮力》后，小J参加的项目学习小组为了更好说明浮力形成的原因，设计了如图所示装置。小J将该仪器浸没在水中后，以下仪器上、下和左、右橡皮膜形变方向和程度符合浮力形成原因的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【分析】物体浸在液体（或气体）中，物体将受到的液体（或气体）对它产生的压力，求出合力，即受到的浮力，从而得出浮力产生的原因是液体（或气体）对物体上下表面的压力差；浮力的方向是竖直向上的。 【解答】解：当容器浸没在水中时，容器左右两侧橡皮膜受到的压强相同，左右两侧橡皮膜的凹陷程度相同；在液体内部深度越深，压强越大，因此容器下侧橡皮膜受到的压强大于上侧橡皮膜受到的压强，下侧橡皮膜凹陷的程度更大，使得容器上下两侧存在压力差，从而使容器产生向上的浮力。 故选：C。 3．如图所示情景中没有受到浮力的物体是（　　） A．遨游的“天宫一号” B．上升的热气球 C．航行的“辽宁号” D．下潜的“蛟龙号 【答案】A 【分析】根据浮力的定义：浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）竖直向上托起的力叫浮力，对各个选项逐一分析即可。 【解答】解：A、太空中没有空气，故太空中运行的“天宫一号”不受到浮力，故A符合题意； B、升空的热气球受到空气的浮力，故B不符合题意； C、浮力是浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）向上托起的力，航行的“辽宁号”受到水的向上托起的力，即受到浮力，故C不符合题意； D、下潜的“蛟龙”号在水中尽管下沉，但仍然受到浮力，故D不符合题意。 故选：A。 4．096型战略核潜艇是中国自主研发的第三代核潜艇，代表了我国在核潜艇技术领域的重大突破。请回答下面小题。当核潜艇漂浮在水面时，所受到的浮力方向是（　　） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 【答案】A 【分析】根据浮力方向始终竖直向上判断。 【解答】解：浮力方向始终竖直向上的，所以当核潜艇漂浮在水面时，所受到的浮力方向是F1。 故选：A。 考点二、浮力的测量 1．为探究浮力的方向和大小，小柯选取乒乓球、透明容器、细线、铁架台、钩码、物块、小桶、烧杯等器材进行实验。 （1）小柯用手将乒乓球按在水底，松手后，他观察到 　乒乓球上浮　 ，说明乒乓球受到浮力的方向是向上的。 （2）浮力的方向是任意向上还是竖直向上的呢？小柯进行如图甲实验，用细线等将乒乓球固定在容器底部，将水注入容器中，直至乒乓球浸没，观察细线被拉直的方向；然后将容器的一角垫高后，再次观察。小柯认为根据细线被拉直的方向便可以得出浮力的方向是竖直向上的，请你设计方案证明细线被拉直的方向为竖直方向。 　钩码用细线悬挂，调整位置，观察悬挂钩码的细线与乒乓球下方细线是否重合或平行　 。 （3）如图乙，小柯利用电子天平直接测量浮力的大小：先将盛有水的容器放在电子天平上，按“去皮”按钮，此时显示屏读数为0；再用线拴住物体，将物体浸在水中（水未溢出），此时电子天平读数等于物体所受浮力的大小，你认为两者数值相等的原因是 　电子天平增加的示数大小等于物体对水的压力大小，物体对水的压力和物体受到的浮力是相互作用力两个力大小相等，所以物体所受的浮力大小等于电子天平增加的示数大小　 。 【答案】（1）乒乓球上浮； （2）钩码用细线悬挂，调整位置，观察悬挂钩码的细线与乒乓球下方细线是否重合或平行； （3）电子天平增加的示数大小等于物体对水的压力大小，物体对水的压力和物体受到的浮力是相互作用力两个力大小相等，所以物体所受的浮力大小等于电子天平增加的示数大小。 【分析】（1）当浮力大于重力时，合力向上，此时物体向上运动，据此分析； （2）重力的方向竖直向下，当细线的方向与重力方向平行时，则说明细线在竖直方向，据此分析； （3）天平其实测量的是托盘上物体产生的压力，结合相互作用力的知识分析解答。 【解答】解：（1）小柯用手将乒乓球按在水底，松手后，他观察到乒乓球上浮，说明乒乓球受到浮力的方向是向上的。 （2）设计方案证明细线被拉直的方向为竖直方向：、钩码用细线悬挂，调整位置，观察悬挂钩码的细线与乒乓球下方细线是否重合或平行。 （3）电子天平增加的示数大小等于物体对水的压力大小，物体对水的压力和物体受到的浮力是相互作用力两个力大小相等，所以物体所受的浮力大小等于电子天平增加的示数大小。 故答案为：（1）乒乓球上浮； （2）钩码用细线悬挂，调整位置，观察悬挂钩码的细线与乒乓球下方细线是否重合或平行； （3）电子天平增加的示数大小等于物体对水的压力大小，物体对水的压力和物体受到的浮力是相互作用力两个力大小相等，所以物体所受的浮力大小等于电子天平增加的示数大小。 2．（1）如图所示，将物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的读数F1＝　3　 牛。 （2）再将物体浸入水中，弹簧测力计的读数F2＝　2.5　 牛。 （3）弹簧测力计的两次测量读数发生的变化说明了什么？ （4）从图所示的活动中，你能否得出测量浮力大小的一种方法？这种方法的适用条件是什么？ 【答案】（1）3； （2）2.5； （3）弹簧测力计的两次测量读数发生的变化说明物体受到水的浮力作用； （4）能；这种方法的适用条件是在水中会下沉的物体。 【分析】（1）（2）由图示弹簧测力计确定其分度值，读出其示数； （3）分别对物体没有浸入水中时、浸在水中时进行受力分析，然后通过弹簧测力计的示数变化得出结论； （4）分析以上活动得出测量浮力大小的方法，并结合物体浮沉条件得出这种方法的适用条件。 【解答】解：（1）由图可知，弹簧测力计的分度值为0.1N，则将物体挂在弹簧测力计下（左图），弹簧测力计的读数F1＝3N； （2）将物体浸入水中（右图），弹簧测力计的读数F2＝2.5N； （3）物体没有浸入水中时，受到重力和弹簧测力计的拉力作用，拉力等于重力； 物体浸在水中时，弹簧测力计的拉力与水对物体浮力的合力等于物体的重力，这时弹簧测力计的示数减小，说明物体受到水的浮力作用； （4）从以上的活动中，可以得出测量浮力大小的一种方法：F浮＝F1﹣F2； 这种方法的适用于在水中会下沉的物体，如果选择的物体在水中不会下沉，物体将悬浮或漂浮，则不能采用此方法测量其受到的浮力大小。 故答案为：（1）3； （2）2.5； （3）弹簧测力计的两次测量读数发生的变化说明物体受到水的浮力作用； （4）能；这种方法的适用条件是在水中会下沉的物体。 考点三、阿基米德原理 1．在“浮力的研究”实验中，如图所示 （1）取一铁块，把它挂在弹簧测力计的挂钩上。如图甲所示。当铁块浸入水中的体积缓慢增大时，铁块受到浮力大小的变化是　增大　 。 （2）探究“浮力大小与排开水的重力关系”的实验过程：①如图乙，用弹簧测力计测出石块的重力为F1；②如图丙，用弹簧测力计测出空烧杯的重力为F2；③如图丁，把石块浸入盛满水的溢杯中，用该烧杯承接从溢杯里被排出的水，当石块全部浸入水中时，读出弹簧测力计的示数为F3；④如图戊，用弹簧测力计测出该烧杯和排出的水的总重力为F4．用F1、F2、F3、F4表示，实验中测得石块所受的浮力为　F1﹣F3 ，排出水的重力为　F4﹣F2 。根据该实验的测量数据，可得出物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是　物体所受浮力的大小等于排开水的重力　 。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）当铁块浸入水中的体积缓慢增大时，铁块排开水的体积变大，根据阿基米德原理可知铁块受到浮力的变化； （2）根据称重法可知石块受到的浮力等于石块的重力减去石块全部浸入水中时弹簧测力计的示数，排开水的重力等于排开的水和小桶的重力之和减掉空桶的重力，比较排开水的重力和物体所受浮力的大小得出结论。 【解答】解：（1）图甲中，当铁块浸入水中的体积缓慢增大时，铁块排开水的体积变大，根据F浮＝ρgV排可知，铁块受到浮力大小的变化是增大； （2）根据称重法可知，石块所受的浮力为F1﹣F3； 排出水的重力F4﹣F2； 物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是：物体所受浮力的大小等于排开水的重力（或F1﹣F3＝F4﹣F2）。 故答案为： （1）增大； （2）F1﹣F3；F4﹣F2；物体所受浮力的大小等于排开水的重力（或F1﹣F3＝F4﹣F2）。 2．如图所示是小芳同学探究“阿基米德原理”的实验，其中桶A为圆柱形。 （1）将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中，用桶B接住溢出的水，如图丙所示。则空桶A受到的浮力为　2　 N； （2）测出桶B和溢出水的总重力，如图丁所示，则桶A排开水的重力为　2　 N； （3）接着小芳同学往桶A中加入沙子进行实验，得到4组数据，表格如下，其中有明显错误的是第　3　 次； 次数 1 2 3 4 桶A与沙子的总重量/N 2.4 2.8 3.2 3.4 桶B与水的总重量/N 4.0 4.4 4.6 5.0 （4）小芳同学进一步探究，她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中，桶A浸入水中的深度为h1，浸入另一液体中的深度为h2，（均未浸没）设水的密度为ρ水，则另一液体的密度表达式为　　 （用题中已知的物理量字母表示） 【答案】（1）2； （2）2； （3）3； （4）。 【分析】（1）由图甲知，空桶A的重力为2N，图丙中空桶A在溢水杯中处于漂浮状态，根据F浮＝GA得出空桶A受到的浮力。 （2）由图乙知，空桶B的重力为1.6N，图丁中桶B和溢出水的总重力为3.6N，根据G排＝G总﹣G桶B得出桶A排开水的重力，所以比较可知桶A排开水的重力与桶A受到的浮力的大小关系。 （3）往桶A中加入沙子进行实验时，装有沙子的桶A在水中仍然处于漂浮状态，则排开水的重力等于桶A受到的浮力，也等于桶A和沙子受到的总重力，据此分析； 沙子越多则越重，排开水的体积越多，桶A浸入水中深度就越深。 （4）设桶A的横截面积为S，已知桶A浸入水中的深度为h1，浸入另一液体中的深度为h2，根据F浮水＝ρ水gV排水＝ρ水gSh1得出桶A和沙子在水中受到的浮力桶A和沙子在液体中受到的浮力，因装有沙子的桶A在水中和在液体中都处于漂浮状态，所以两次受到的浮力相等，根据ρ水gSh1＝ρ液gSh2，得出另一液体的密度表达式。 【解答】解：（1）由图知，弹簧测力计的分度值为0.2N，甲图中弹簧测力计的示数为2N，即桶A重为2N，如图丙，小桶A处于漂浮状态，由物体漂浮的条件可知，小桶A受到的浮力与小桶A的重力相同，即F浮＝GA＝2N。 （2）乙图中弹簧测力计的示数为1.6N，即桶B重为1.6N。由图丁可知，小桶B和排开的水的总重力为G总＝3.6N，所以，小桶A排开的水重：G排＝G总﹣G桶＝3.6N﹣1.6N＝2N。 （3）由表格数据可知，桶A与沙子的总重量从2.4N增加到2.8N，增加量ΔG沙＝2.8N﹣2.4N＝0.4N；桶A与水的总重量从4N增加到4.4N，增加量ΔG水＝4.4N﹣4N＝0.4N；即ΔG沙＝ΔG水，而第3次实验中桶A与沙子的总重量从2.8N增加到3.2N，增加量ΔG沙＝3.2N﹣2.8N＝0.4N；桶A与水的总重量从4.4N增加到4.6N，增加量ΔG水＝4.6N﹣4.4N＝0.2N；即ΔG沙≠ΔG水，故错误的是第3次。 （4）装有适量沙子的桶A始终处于漂浮状态，所受浮力等于本身的重力，则F浮水＝F浮液＝G，由于V排水＝Sh1，V排液＝Sh2，根据F浮＝ρ液gV排得：ρ水gSh1＝ρ液gSh2，所以。 故答案为：（1）2； （2）2； （3）3； （4）。 3．小明在学习“阿基米德原理”时，发现老师研究的物体都是在液体里下沉的，于是他想用木块验证“浮力大小F浮是否等于木块排开液体受到的重力G排”。 （1）小明先通过推理验证：因木块漂浮在水面，木块所受浮力F浮等于重力G木。若要验证F浮等于G排，只需验证　G木＝G排 ，又因为G＝mg，所以只需验证m木等于m排于是，小明进行如下实验： a.用电子秤测出木块质量m木；b。用电子秤测出小烧杯质量m杯； c.将木块轻轻放入装满水的溢水杯中，用小烧杯收集木块排开的水； d.用电子秤测出小烧杯和排开的水的总质量m总。 （2）实验数据记录如表所示： 研究对象 木块质量m木/克 小烧杯质量m杯/克 杯和水总质量m总/克 排开水的质量m排/克 木块 80 38 118 a 表格中a＝　80　 。 （3）小华认为可按图乙简化实验：将装满水的溢水杯放在电子秤上，将木块轻轻放入溢水杯的同时，用手拿着小烧杯全部收集排出的水。若观察到　电子秤示数不变　 ，即可得到F浮＝G排。 （4）小华还发现，下沉的物体不能通过“m物＝m排”间接验证“F浮＝G排”，原因是　下沉的物体浮力会小于重力　 。 【答案】（1）G木＝G排； （2）80； （3）电子秤示数不变； （4）下沉的物体浮力会小于重力。 【分析】（1）由于木块所受浮力 F浮等于重力G木，若G木＝G排，根据等量代换分析； （2）排开水的质量等于杯和水总质量于空杯质量之差，据此分析； （3）若电子秤示数不变则说明木块受到的重力与排出水的重力相等，结合漂浮的特点分析； （4）下沉的物体受到的浮力小于自身重力。 【解答】解：（1）由于木块所受浮力 F浮等于重力G木，若G木＝G排，根据等量关系，即可验证F浮等于G排。 （2）排开水的质量等于杯和水总质量于空杯质量之差，则表格中 a＝118g﹣38g＝80g （3）将装满水的溢水杯放在电子秤上，将木块轻轻放入溢水杯的同时，用手拿着小烧杯全部收集排出的水。若电子秤示数不变则说明木块受到的重力与排出水的重力相等，又由于木块漂浮，浮力等于木块的重力，因此可得F浮＝G排。 （4）由于下沉的物体受到的浮力小于自身重力，因此不能通过“m物＝m排”间接验证“F浮＝G排”。 故答案为：（1）G木＝G排； （2）80； （3）电子秤示数不变； （4）下沉的物体浮力会小于重力。 4．小科在验证阿基米德原理时，利用溢水杯、弹簧测力计、铁块、小桶、细线等进行实验，具体操作步骤如图： （1）细心的同学发现图乙步骤中存在错误，会导致浮力F浮　大于　 （选填“大于”、“等于”或“小于”）排开水的重力G排； （2）纠正错误后，若图中测得的F1、F2、F3、F4关系满足 　F2﹣F3＝F4﹣F1 ，则阿基米德原理得到验证； （3）实验后，小科发现利用实验所得数据还能测出所用铁块的密度，ρ铁＝ 　•ρ水 （水的密度用ρ水表示）。 【答案】（1）大于；（2）F2﹣F3＝F4﹣F1；（3）•ρ水。 【分析】（1）用溢水法收集物体排开的水，应将溢水杯装满水；比较溢出水的重力与排开水的重力关系分析解答； （2）根据称重法测浮力大小，排开水的重力G排等于桶与水的总重力G2减去空桶的重力G1，比较F浮与G排； （3）根据阿基米德原理求出铁块排开水的体积，根据物体浸没在液体中时排开液体的体积等于物体的体积求出铁块的体积，根据G＝mg求出铁块的质量，根据密度公式求出铁块的密度。 【解答】解：（1）铁块放入水中前，溢水杯应该是满水的，由图乙可知，溢水杯中没有装满水，此时溢出到小桶内水的体积小于铁块排开水的体积，由m＝ρV和G＝mg可知，溢出水的重力小于铁块排开水的重力，而实验中排开水的重力G排表示溢出到小桶内水的重力，因此此时浮力F浮大于排开水的重力G排； （2）由图乙可知，铁块的重力G铁＝F2，由图丙可知，铁块浸在水中时弹簧测力计的示数为F3， 根据称重法测浮力可知，铁块受到的浮力：F浮＝F2﹣F3； 由图甲可知，小桶的重力G桶＝F1，小桶和排开水的总重力为F4， 则排开水的重力：G排＝F4﹣F1； 比较F浮与G排的大小关系，如果关系式：F2﹣F3＝F4﹣F1成立，即可验证阿基米德原理； （3）因铁块浸没在水中，所以，根据F浮＝ρgV排可得，铁块的体积：V＝V排 由G＝mg可知，铁块的质量：m， 则铁块的密度：ρ•ρ水。 故答案为：（1）大于；（2）F2﹣F3＝F4﹣F1；（3）•ρ水。 5．小科所在的项目化学习小组同学制作“浮漂器”，成功地验证了阿基米德定律。选取溢水杯、泡沫块、托盘和粗铁丝、细铁丝等材料制作成“浮漂器”。“浮漂器”的支撑杆由粗铁丝制成，下托盘由细铁丝制成。 【验证步骤】 ①将“浮漂器”置于装有适量水的溢水杯中，取一小石块放在上托盘中，在支撑杆上标出此时的水位刻度线，标记为A。 ②将小石块改放在下托盘，往上托盘加砝码，同时用空烧杯接收溢出的水，直到水面与标记的水位刻度线A相平。 ③取下砝码，把烧杯中的水全部倒入上托盘，水面与水位刻度线A相平。 【结果分析】 由步骤①知，浮漂器漂浮，则F浮1＝G器+G石；由步骤②知，浮漂器仍漂浮，则F浮1+F石浮＝G器+G石+G砝码；由步骤①②得出石块所受浮力F石浮＝G砝码。由步骤②③得出烧杯中水的重力G排＝G砝码。因此，F石浮＝G排，即石块所受浮力等于其所排开的水受到的重力，从而验证了阿基米德原理； （1）泡沫块是制作“浮漂器”的关键要素之一。为确定泡沫块高度，设计制作时应考虑因素有 　BC　 （可多选）； A．溢水杯的质量 B．泡沫块的体积 C．液体的密度 （2）步骤①中将“浮漂器”置于溢水杯，判断杯中水为“适量”的依据是 　将小石块放入上托盘时，有少量水溢出　 ； （3）分析步骤②③，该组同学得出结论：烧杯中所收集水的重力等于砝码的总重力，即G排＝G砝码。推测其观察到的现象为 　把烧杯中的水全部倒入上托盘后，水面与水位刻度线A相平　 ； （4）有同学提出，步骤②中往上托盘“加砝码”的操作在实际操作过程中存在缺陷，改进方法有 　加细食盐或细沙等质量小的物体代替砝码　 （写出一种）。 【答案】（1）BC； （2）将小石块放入上托盘时，有少量水溢出； （3）把烧杯中的水全部倒入上托盘后，水面与水位刻度线A相平； （4）加细食盐或细沙等质量小的物体代替砝码； 【分析】（1）泡沫块高度与泡沫块所受浮力有关，浮力大于托盘重力和自身重力之和，能够上浮说明其密度小于液体密度； （2）溢水杯中要盛满水，当在上托盘中放入小石块后，马上有水溢出，避免对实验结果产生影响，据此分析杯中水为“适量”的依据； （3）两重力相等直观的现象是具有相同的作用效果； （4）砝码有最小重量，食盐颗粒的最小重量较砝码更小，故更精确。 【解答】解：（1）浮漂器能上浮，说明其所受浮力还得大于自身重力，即泡沫块的密度小于液体的密度，泡沫块的密度与泡沫块的体积有关，故BC正确； 又因为溢水杯在泡沫块的外部，溢水杯静止不动，所以A不影响泡沫块的高度。 故选：BC。 （2）为避免对实验结果产生影响，判断杯中水为“适量”的依据是将小石块放入上托盘时，有少量水溢出（或水位刚好达到溢水口处）； （3）两重力相等直观的现象是有相同的作用效果，即水位刻度线与水面相平； （4）加上最小砝码，水位刻度线在水面下，取下最小砝码，水位刻度线在水面上，改用细盐可以避免这种情况发生。 故答案为：（1）BC；（2）将小石块放入上托盘时，有少量水溢出（或水位刚好达到溢水口处）；（3）把烧杯中的水全部倒入上托盘后，水位刻度线与水面相平；（4）加细食盐或细沙等质量小的物体代替砝码。 6．某科学小组为验证阿基米德原理选用相关器材进行实验，器材如下：弹簧测力计、溢水杯、小水桶、小石块和水、细线（体积忽略不计）。 （1）实验步骤如图1所示，甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。若 　F1﹣F3＝F4﹣F2 成立（用已测得的物理量表示），则可以验证阿基米德原理； （2）另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）对实验进行改进，装置如图2所示。向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中，A、B示数的变化量 　相等　 （选填“相等”或“不相等”）； （3）若要验证阿基米德原理，两实验中的金属块 　不一定　 （选填“一定”或“不一定”）要浸没在水中。 （4）比较两种实验方案，改进后的优点是 　BC　 。 A．测力计A的示数就是物体所受浮力的大小 B．实验器材生活化，测力计固定，示数更稳定 C．能同步观察测力计A，B示数的变化 【答案】（1）F1﹣F3＝F4﹣F2； （2）相等； （3）不一定； （4）BC。 【分析】（1）称重法求浮力，排开液体重力等于排开液体与小桶总重与小桶重之差求得； （2）测力计A示数变化量等于物体受到的浮力，B变化量等于排开液体的重力，若阿基米德原理成立，则二者大小相等； （3）阿基米德原理适用于一切受到浮力的情况； （4）根据题干信息优点是器材生活化，测力计固定读数稳定，而且能够同时观察测力计示数，便于比较大小，得出相关结论。 【解答】解：（1）浮力大小等于物体重力与物体浸在液体中时测力计示数之差F1﹣F3，排开液体重力等于排开液体与小桶总重与小桶重之差F4﹣F2。根据阿基米德原理内容：浸在液体中物体受到浮力，大小等于排开液体的重力，若阿基米德原理成立，测力计示数关系为：F1﹣F3＝F4﹣F2； （2）测力计A示数变化量等于物体受到的浮力，B变化量等于排开液体的重力，根据阿基米德原理可以知道，二者大小是相等的； （3）只要受到浮力阿基米德原理就适用，无论物体是浸没还是只有一部分浸在液体中都符合； （4）A．测力计A示数等于物体重力与所受浮力之差，所以A不符合题意； B．器材选用生活中常见物体，器材生活化；测力计挂在水平横杆上，现象明显，示数较稳定。所以B符合题意； C．物体逐步浸入与液体被排出同步发生，两个测力计示数同时发生变化，且变化量相等，更能明显地表明：浮力等于被排开液体重，所以C符合题意。 故选：BC。 7．某班物理实验小组的同学，利用图甲验证阿基米德原理。 （1）方案一：小军用石块按照如图甲所示的实验步骤依次进行实验，为减小测量误差并使操作最简便，最合理的操作步骤应该是 　③　 。 ①ACDB ②ABCD ③BACD ④CADB （2）如图甲所示，通过探究，若等式 　F1﹣F3＝F4﹣F2 成立，则阿基米德原理成立。（用测力计示数所对应的字母表示） （3）在采用图甲所示的方式进行实验时，若测力计在整个过程中都没有进行调零，则小明同学 　能　 得出F浮＝G排；若小空桶的桶壁上一开始粘有水，则小明 　能　 得出F浮＝G排。（两空均选填“能”或“不能”）。 （4）方案二：如图乙所示，小川将装满水的溢水杯放在升降台C上，当小川缓慢调高升降台，且容器不与重物接触时，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数 　变小　 （选填“变大”、“变小”或“不变”），且弹簧测力计A示数的变化量 　等于　 B示数的变化量（选填“大于”、“小于”或“等于”），从而证明了F浮＝G排。在这个过程中溢水杯对升降台C的压力 　不变　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1）③； （2）F1﹣F3＝F4﹣F2； （3）能；能； （4）变小；等于；不变。 【分析】（1）方案一为了使实验更加简便，可以先测量小桶的重力，再测量物体的重力； （2）物体受到的浮力等于重力减去弹簧测力计的拉力；要验证阿基米德原理就要测出物体的浮力和物体排开液体所受重力，两者进行比较即可验证； （3）若弹簧测力计都没有校零，四次测量结果都偏大，且都偏大相同的数值，据此判断浮力的变化以及排开水的重力的变化；若小空桶的桶壁上一开始粘有水，则求得排开水的重力时，不受影响； （4）根据阿基米德原理可知，重物浸入水中的体积越来越大时受到的浮力变大，根据称重法可知弹簧测力计A示数的变化；此时重物排开水的体积变大即溢出水的体积变大，据此可知弹簧测力计B示数的变化；再根据阿基米德原理判断弹簧秤A的示数变化量和弹簧秤B的示数变化量之间的关系。将烧杯、水和物体看做一个整体，容器对升降台C的压力等于空杯和杯内水的总重与物体的重力之和再减去物体受到的拉力，由G物﹣F示＝F浮结合力的作用是相互的和阿基米德原理，分析在这个过程中容器对升降台C的压力的变化。 【解答】解： （1）为了减小误差，可以先测量小桶的重力，再测量物体的重力，故顺序为BACD； （2）甲图中A测出了物体的重力，甲图中C测量的是物体浸在水中弹簧测力计的拉力，物体受到的浮力等于重力减去弹簧测力计的拉力，所以图中AC两个步骤是为了测量浮力的大小； 由实验过程可知，物体浸没液体中受到的浮力：F浮＝F1﹣F3，物体排开液体的重力：G排＝F4﹣F2；若它们相等，则阿基米德原理成立；如果满足：G物﹣F1＝F2﹣G空桶，可以证明：浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小； （3）若弹簧测力计都没有校零，那么四次测量结果都应加上测量前弹簧测力计示数，那么所得浮力与排开水的重力大小应不变，故小明同学能得出F浮＝G排；若小空桶的桶壁上一开始粘有水，求排开水的重力G排＝F4﹣F2；则求排开水的重力G排不受影响，因此仍能得出F浮＝G排； （4）方案二中，重物浸入水中的体积越来越大时，排开液体的体积变大，根据F浮＝ρ液gV排可知，重物受到的浮力变大，因为F浮＝G﹣F示，所以弹簧测力计A的示数F示＝G﹣F浮变小； 又因为重物浸入水中的体积越来越大时，溢出水的体积变大、溢出水的质量变大，溢出水受到的重力变大，所以弹簧测力计B的示数变大； 根据阿基米德原理可知，物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等，所以弹簧测力计A示数的变化量和弹簧测力计B的示数变化量相等； 将烧杯、水和物体看做一个整体，容器对升降台C的压力等于空杯和杯内水的总重与物体的重力之和再减去物体受到的拉力（大小等于测力计的示数）， 即：F压＝G杯+G杯内水+G物﹣F示，而G物﹣F示＝F浮， 所以F压＝G杯+G杯内水+F浮，根据阿基米德原理，F浮＝G排水， 所以F压＝G杯+G杯内水+G排水，由于杯内的水和排出的水的总重等于原来杯子里的水，是个定值，所以在这个过程中容器对升降台C的压力不变。 故答案为：（1）③；（2）F1﹣F3＝F4﹣F2；（3）能；能；（4）变小；等于；不变。 考点四、探究影响浮力大小的因素 1．小科同学在“探究影响浮力大小的因素”实验中，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想： ①与物体浸没在液体中的深度有关； ②与物体排开液体的体积有关； ③与液体的密度有关。 实验器材有：弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水（ρ盐水＞ρ水）。小科先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块慢慢浸入液体中不同深度。实验步骤如图a、b、c、d、e所示（液体均未溢出），并将弹簧测力计的示数记录下来。 （1）分析实验步骤可知，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　 （填“有关”或“无关”）； （2）分析实验步骤a、d、e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 　越大　 ； （3）若先完成步骤c，再完成步骤a，则测得的浮力将 　偏大　 （填“偏大”或“偏小”）； （4）小科完成本次实验后，又用获得的数据求出盐水的密度为 　1.1　 g/cm3。 【答案】（1）无关；（2）越大；（3）偏大；（4）1.1。 【分析】（1）（2）影响浮力因素是液体的密度、排开液体的体积； 分析实验步骤a、c、d或a、d、e的相同量和不同量，根据控制变量法分析解答； 要探究浮力与排开液体体积的关系，需要控制液体的密度相同，改变排开液体的体积，据此判断出实验序号； 根据控制变量法，找出不变的量和变化的量，确定浮力大小与变化量之间的关系； （2）根据称重法分析解答； （3）根据称重法计算金属块在水中和盐水中的浮力；根据阿基米德原理求出金属块的体积，由于排开盐水的体积等于金属块的体积，由阿基米德原理算出盐水的密度。 【解答】解：（1）分析a、c、d三次实验可知，液体的密度和排开液体的体积相同，金属块浸没在水中深度增加，弹簧测力计的示数不变，由称重法可知，金属块所受浮力不变，说明浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关； （2）分析a、d、e三次实验可知，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，且液体的密度越大，弹簧测力计的示数越小，由称重法可知，浮力越大，所以可以得出结论：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）若先完成实验c，再完成实验a，会由于金属块沾有水，导致所测重力偏大，由称重法F浮＝G﹣F可知，测得金属块受到的浮力将偏大； （4）由a、d图知：金属块浸没在水中受到的浮力F浮＝G﹣Fd＝4.8N﹣2.8N＝2N， 由a、e图知金属块浸没在盐水中受到的浮力F浮′＝G﹣Fe＝4.8N﹣2.6N＝2.2N， 因金属块完全浸没在水中， 根据F浮＝ρ液gV排可得金属块的体积： V＝V排2×10﹣4m3； 据F浮＝ρ液gV排可得盐水的密度为： ρ盐水1.1×103kg/m3＝1.1g/cm3。 故答案为：（1）无关；（2）越大；（3）偏大；（4）1.1。 2．为了直观验证阿基米德原理，小明改进了实验装置，如图所示，把弹簧测力计上端固定在铁架台上，用粗铁丝做一个框，挂在弹簧测力计挂钩上。在粗铁丝框上端悬吊一个金属块，下面放一小杯。铁架台的支架上放置一只溢水杯，溢水杯跟金属块、粗铁丝框、小杯都不接触。 （1）平稳缓慢地抬高放有溢水杯的支架，使金属块完全浸没入水中（如图甲→乙→丙），在此过程中，弹簧测力计示数保持不变，说明 　金属块受到的浮力等于排开液体所受的重力　 。 （2）然后再平稳缓慢地降低溢水杯支架，使金属块完全离开水面（如图丁），可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为 　1.2　 牛，此时浮力的测量数值将比真实数值 　偏大　 （填“偏大”或“偏小”），原因是 　金属块完全离开水面时要带一些小水滴，使重力G测的数值偏大　 。 【答案】（1）金属块受到的浮力等于排开液体所受的重力；（2）1.2；偏大；金属块完全离开水面时要带一些小水滴，使重力G测的数值偏大。 【分析】（1）根据阿基米德原理可得出结论； （2）根据F浮＝G﹣F示可求浮力；金属块完全离开水面时要带一些小水滴，使重力G偏大。 【解答】解：（1）平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块完全浸没入水中（如图甲→乙→丙），弹簧测力计示数保持不变，则表明在此过程中金属块到的浮力等于排开液体所受的重力； （2）由图丙、丁可知，弹簧测力计的分度值，0.2N，图丁G＝4.4N，图丙F示＝3.2N， 图丙中金属块所受到的浮力约为： F浮＝G﹣F示＝4.4N﹣3.2N＝1.2N； 金属块完全离开水面时要带一些小水滴，使重力G测的数值偏大，根据F浮＝G﹣F示可知，此时浮力的测量数值比真实数值将偏大。 故答案为：（1）金属块受到的浮力等于排开液体所受的重力；（2）1.2；偏大；金属块完全离开水面时要带一些小水滴，使重力G测的数值偏大。 3．兴趣小组探究影响浮力大小的因素。 （1）提出如下猜想 猜想1：与物体浸在液体中的深度有关 猜想2：与物体浸在液体中的体积有关 猜想3：与液体的密度有关 小组为验证上述猜想，用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等，按图甲步骤进行实验： ①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块； ②根据图A、B、C的测量结果，小明认为猜想1是正确的，小华却认为不一定正确。你觉得小华的理由是 　没有控制物体排开液体的体积相同　 ； ③小华为了证明自己的想法，利用上述器材设计实验D，根据A、B、D的测量结果，可得：浮力大小与物体浸在液体中的深度无关，请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图； ④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关； ⑤根据A、C、E的结果，得出浮力大小还与 　液体的密度　 有关。 （2）小华把4个磁力块组合成图乙，她还能探究浮力大小与 　物体的形状　 的关系。 （3）爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系，设计了如下实验：取两个相同的容积均为300mL的一次性塑料杯甲、乙（杯壁厚度和杯的质量不计），甲杯中装入50g水，乙杯中装入100g水，然后将乙杯放入甲杯中，发现乙杯浮在甲杯中，这时甲杯中水产生的浮力为 　1　 N；这个实验说明，液体 　能　 （能/不能）产生比自身重力大的浮力。（g取10N/kg） 【答案】（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。 【分析】（1）②根据控制变量法可知，研究物体所受浮力的大小与物体浸在液体中的深度有关，要控制液体的密度和排开液体的体积相同； ③由图甲中B可知，此时物体排开液体体积等于两个小长方体磁力块的体积，据此画出改变物体浸在液体中的深度控制排开液体体积相同的放置图； ⑤根据控制变量法，找出不变的量和变化的量，确定浮力大小与变化量之间的关系； （2）由图乙可知，此时小华改变了物体的形状，据此分析她所能探究的问题； （3）根据漂浮条件求出甲杯中水产生的浮力，与甲杯中水的重力进行比较得出结论。 【解答】解：（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有关时，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体积，但由图甲B、C可知，没有控制物体排开液体的体积相同； ③由图甲中B可知，此时物体排开液体体积等于两个小长方体磁力块的体积，因此可以将4个相同的小长方体磁力块组成的长方体横着放，让下面的两个小长方体磁力块浸没在水中，这样即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，放置图如图所示： ； ⑤比较步骤步骤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，物体所受浮力也增大，说明浮力的大小还与液体密度有关； （2）由图乙可知，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＝50×10﹣3kg×10N/kg＝0.5N， 因为乙杯浮在甲杯中，由物体的漂浮条件可知，甲杯中水产生的浮力：F浮＝G乙＝m乙g＝100×10﹣3kg×10N/kg＝1N＞0.5N，因此液体能产生比自身重力大的浮力。 故答案为：（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。 4．如图所示是小谭自制的用来探究影响浮力大小因素的装置：将弹簧和标尺固定在支架上，用细线将一个金属块悬挂在弹簧下端，弹簧静止时指针正对标尺上的A位置（本装置使用时，弹簧未超过弹性限度）。 （1）向杯中缓慢注水，从金属块底部接触水面，到金属块刚好浸没水中的过程中，指针由标尺上的A位置慢上移至C位置，继续向杯中注水，指针 　不动　 （选填“上移”、“不动”或“下移”），说明物体所受浮力的大小跟 　排开液体的体积　 有关。 （2）将水倒尽，向杯中缓慢注入某种液体（ρ液≠ρ水），从金属块底部接触液面，到金属块刚好浸没液体中的过程中，指针由标尺上的A位置缓慢上移至B位置，分析可金属块所受浮力的大小与 　液体的密度　 有关。 （3）小徐同学认为通过以上实验得出结论不可靠，下列能成为她的理由是 　AB　 。 A．没有进行多次重复实验 B．没有换用其它液体进行重复实验 C．没有进行物体部分浸入水中的实验 【答案】（1）不动；排开液体的体积；（2）液体的密度；（3）AB。 【分析】（1）因排开液体的体积不变，由阿基米德原理，受到的浮力不变，由称重法分析回答； 根据已知条件，由称重法可得出物体受到的浮力增大，因排开液体的密度不变，根据控制变量法得出结论； （2）影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积； （3）为得到普遍性的规律，应换用不同液体以及不同的物体进行多次重复实验，多测几组数据进行分析。 【解答】解：（1）向杯中缓慢注水，从金属块底部接触水面，到金属块刚好浸没水中的过程中，指针由标尺上的A位置缓慢上移至C位置，弹簧受到竖直向上的力变小，即测力计示数变小，根据称重法F示＝G﹣F浮可得出物体受到的浮力增大，因排开液体的密度不变，故说明物体所受浮力的大小跟排开液体的体积有关； 继续向杯中注水，因排开液体的体积不变，由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知金属块受到的浮力不变，由称重法F示＝G﹣F浮知测力计减小的示数不变，故指针不动； （2）金属块刚好浸没在液体和刚好浸没在水中，指针在标尺上的位置分别在C和B位置，说明金属块刚好浸没在液体和水中受到的拉力不同，由F浮＝G﹣F拉可知受到的浮力大小不同，因物体排开液体的体积相同，说明物体所受浮力的大小跟液体的密度有关； （3）由题知，向杯中缓慢注水，从金属块底部接触水面，到金属块刚好浸没水中的过程中，指针由标尺上的A位置缓慢上移至C位置，说明金属块排开水的体积不同时，其受到浮力的大小不同，所以不需要进行物体部分浸入水中时的实验； 为得到普遍性的规律，应换用不同液体以及不同的物体进行多次重复实验，多测几组数据进行分析，从而得出结论，故AB正确。 故答案为：（1）不动；排开液体的体积；（2）液体的密度；（3）AB。 5．如图甲是科技兴趣小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置（在物体未浸入液体中时，溢水杯中盛满水或酒精）。 （1）物体完全浸没在水中时所受的浮力为 　1　 N。 （2）由图甲中A、C、D可知，浮力与物体浸入液体的深度 　无关　 （选填“有关”或“无关”）。 （3）由图甲中 　A、D、E　 可知，浮力与液体的密度有关。 （4）完成实验后，小组成员想通过实验找到浮力与排开液体重力的关系，借来了木块、天平、量筒和溢水杯等器材。首先将溢水杯放到天平的左盘，并向溢水杯内缓慢加水，直至液面到达溢水杯杯口。在右盘添加砝码直至天平平衡。将量筒放到溢水杯杯口下方，将木块缓慢放入溢水杯，待水不流出时，天平依然平衡，说明 　浮力等于物体排开的液体受到的重力　 。 【答案】（1）1； （2）无关； （3）A、D、E； （4）浮力等于排开的液体受到的重力。 【分析】（1）利用F浮＝G﹣F计算物体浸没水中时的浮力； （2）由图甲中A、C、D可知，C、D两图读数相同，说明C、D两图浮力相同； （3）由图甲中A、D、E可知，D、E两图读数不同，说明D、E两图浮力不同； （4）想通过实验找到浮力与排开液体重力的关系，所以总结使用结论时，要总结出：浮力等于物体排开的液体受到的重力。 【解答】解：（1）物体完全浸没在水中时所受的浮力为F浮＝G﹣F＝4N﹣3N＝1N； （2）由图甲中A、C、D可知，C、D两图读数相同，说明C、D两图浮力相同，说明浮力与物体浸入液体的深度无关； （3）探究浮力与液体密度的关系时，应控制排开液体的体积不变，故选A、D、E三图； （4）将木块缓慢放入溢水杯，待水不流出时，天平依然平衡，说明排开的水的重力等于木块的重力，木块漂浮，浮力也等于木块的重力，所以浮力等于排开的液体受到的重力。 故答案为：（1）1； （2）无关； （3）A、D、E； （4）浮力等于排开的液体受到的重力。 6．用图中实验装置验证阿基米德原理，当物块浸入溢水杯时，水会流入空桶中。下列说法正确的是（　　） A．实验前溢水杯未装满水，对实验结果没有影响 B．物块从接触液面至浸入水中任一位置，两侧弹簧秤变化量总相等 C．物块浸入水中越深，左侧弹簧测力计的示数越大 D．通过计算可知实验所用物块的密度为1.5×103千克/米3 【答案】B 【分析】（1）用溢水法收集物体排开的水，将溢水杯装满水，然后将物体浸入水中，用其他容器（需先测出其重力）接住溢出的水，然后再测出装有溢出的水的容器的总重力，两者之差就是物体排开水的重力；根据所测数据计算F浮与G排并进行比较。 （2）根据阿基米德原理即可判断； （3）物块完全浸没水中前，排开水的体积增大，溢出去的增多； （4）由左侧图可知物块的重力，计算出质量；由右图可知物块浸没水中后的重力G′，根据F浮＝G﹣G′计算出浮力，根据阿基米德原理计算出V排，即物体的体积，最后根据密度公式计算出物体的密度。 【解答】解：A、物体放入水中前，溢水杯应该是满水的，否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积。所以应该在溢水杯中倒满水；故A错误； B、根据称重法可知：左边的弹簧秤示数F＝G﹣F浮；则弹簧秤变化量ΔF＝F浮； 右边的弹簧秤示数F′＝G桶+G排；则弹簧秤变化量ΔF′＝G排； 根据阿基米德原理可知：F浮＝G排；所以物块从接触液面至浸入水中任一位置，两侧弹簧秤变化量总相等；故B正确； C、左侧实验中，在物块完全浸没水中前，随着物块浸入水中深度的增加，排开水的体积增大，溢出去的水增多，故弹簧测力计的示数变大；物块完全浸没水中，排开水的体积不变，弹簧测力计的示数不再变化；故C错误； D、由测力计的示数可知，物体的重力G＝2N，物体的质量m0.2kg； 物体浸没水中后的浮力F浮＝G﹣G′＝2N﹣1N＝1N， 由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可得，物体的体积V＝V排1×10﹣4m3， 物体的密度ρ2×103kg/m3；故D错误。 故选：B。 学科网（北京）股份有限公司 $