5 浮力实验探究 专题-2025-2026学年科学八年级上册浙教版

该初中科学讲义以“浮力”为核心，通过表格系统梳理“浮力影响因素探究”“阿基米德原理验证”“浮力法测密度”三大实验模块，清晰呈现实验原理、控制变量法应用、数据处理等考点，构建“原理-方法-应用”递进式知识脉络，突出浮力计算、密度测量等重难点内在联系。 讲义亮点在于分层实践设计，如用弹簧测力计、电子秤、量筒等工具测密度的多样化例题，结合“控制变量法分析实验数据”“公式推导”等科学思维训练，培养探究实践能力。抢分秘籍提供快速计算技巧，基础学生可掌握方法，优秀学生能拓展思维，助力教师实施精准分层教学。

浮力实验探究 实验1：探究浮力的大小跟哪些因素有关 考点剖析 （1）本实验测量浮力大小的原理是F浮=G - F拉；实验前要对弹簧测力计在竖直(选填“竖直”或“水平”)方向调零。实验时若先将物体放入水中测拉力，再测量物体的重力，则会使浮力测量偏大。 （2）实验时，烧杯中的水要“适量”,水“适量”的标准是C。 A.水的体积至少和物体的体积一样 B.物体一半的体积能浸在水中即可 C.能浸没物体，且物体没有接触到烧杯的底部 （3）根据图甲、丙可知，物块完全浸没在水中时受到的浮力为2N,方向为竖直向上。 （4）比较图中丙和丁，说明浮力的大小与物体浸没的深度无关。 （5）比较图中甲、丁、戊，说明浮力的大小与液体密度有关，可以得出结论：物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体所受的浮力越大。 （6） 比较图中的甲、乙、丙，说明浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关。得出结论：同一种液体中，物体排开液体的体积越大，物体所受的浮力就越大。 实验方法：控制变量法。 （7）在探究过程中，要沿竖直方向拉弹簧测力计，并且物体不能与容器的底部和侧壁接触。 （8）下列能正确反映物块下表面刚好接触水面到图D位置时，弹簧测力计的示数F与物块下表面到水面距离h关系的图象是B,物块所受浮力大小与其下表面到水面距离h关系的图象是D。(均选填字母) （9）通过图中提供的数据，可求出物块浸没在盐水中所受浮力为2.2N,铜块的密度为1.5×103kg/m³,盐水的密度为1.1×103kg/m³.(p水=1.0×10³kg/m³,g取10 N/kg) 抢分秘籍 ①物体的密度快速计算：由，可得。 ②盐水的密度快速计算：由，可得。 实验2：实验验证阿基米德原理 考点剖析 （1）倒入溢水杯中的水，水面必须与溢水口恰好相平，若溢水杯中水未装满，会导致测出的小石块排开的水的重力偏小，即F浮＞(选填“>”“<”或“=”)G排。 （2）为减小实验误差，最合理的实验顺序是BACD。本实验为避免因沾水而使测得的小石块重、空桶重偏大，并且避免重复更换物体，应先测空桶重，再测小石块重，测量顺序不能颠倒。 （3）物体受到的浮力F浮=F1-F3=1.1N，物体排开水的重力G排=F4-F2=1.0N，出现此误差的原因可能为溢水杯未装满水（或在步骤C中物体下放过程中触底）。为寻求普遍规律，本实验应换用不同的小石块或液体多次进行实验，当满足F1-F3=F4-F2时，则可以验证阿基米德原理。 （4）石块未完全浸没对实验结果没有影响，溢水杯如果未装满对实验结果有影响。 （5）实验改进：如图乙所示，将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度，当逐渐调高升降台时，随着重物浸入水中的体积变大，比较弹簧测力计A的示数变化量ΔFA和弹簧测力计B的示数变化量ΔFB，它们的大小关系是ΔFB＝ΔFA，从而证明了F浮＝G排。 （6）得出结论：小石块受到的浮力等于它排开水的重力。 实验3：浮力法测密度 类型①利用弹簧测力计测量密度 例1：小明用弹簧测力计测固体和液体密度的示意图如图所示. 实验步骤 （1）用细线系住物块，用调整好的弹簧测力计测得物块的重力为G,如图甲。 （2）用弹簧测力计悬挂着物块，将其浸没在水中，此时弹簧测力计的示数为F1，如图乙。 （3）擦干物体，用弹簧测力计悬挂着物体，将其浸没在待测液体中且不触碰烧杯，此时弹簧测力计的示数为F2，如图丙。 实验结论 (4)物块的密度ρ物= ，待测液体的密度ρ液= (已知水的密度为ρ水，用已知量和测量量表示). 类型②利用电子秤(或天平)测量密度 例2：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： 实验过程 (1)将天平放置在水平桌面上，把游码拨至标尺的零刻度线处，并调节平衡螺母，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，然后用镊子往天平的右盘从大到小(选填“从小到大”或“从大到小”)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124g. (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2×10-5m3.(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值总和为174g，则矿石的密度为2.5×103kg/m3。 例3：小明利用金属块、电子秤、烧杯各一个，进行实验探究，实验过程如图所示. 实验过程 (1)该电子秤是测量质量的工具. (2)图乙水对容器底的压强比图甲的大(选填“大”或“小”). (3)金属块的质量为54g,金属块浸没在冷水中时受到的浮力为0.2N,金属块的密度为2.7×103kg/m3。 (4)图丁比图丙电子秤示数小的原因是C(选填字母). A.金属块浸入热水中的深度小 B.金属块在热水中体积变大 C.热水的密度比冷水的密度小 类型③利用量筒测量密度 例4：受“曹冲称象”的启发，小明在家利用量筒、碗、水盆和足量的水(密度为ρ水)、油性笔等，测量小玻璃珠的密度，如图所示.实验步骤如下(请将步骤④补充完整): 实验操作 ①如图甲，取一定数量的小玻璃珠放入空碗中，再把碗放入盛有水的水盆中，用油性笔在碗外壁上标记水面的位置； ②如图乙，往量筒内倒入适量的水，记下量筒中水的体积V1； ③如图丙，取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中，记下小玻璃珠和水的总体积V2; ④如图丁，将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内，直到标记处与碗外水面相平,记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积V3. 实验结论 完成下列填空(选用V1、V2、V3和ρ水表示以下物理量): (1)小玻璃珠的总体积为V=V2-V1。 (2)小玻璃珠的总质量为m=ρ水(V2-V3)。 (3)小玻璃珠密度的表达式为ρ= 。 (4)在不改变实验方法的前提下，请提出一条提高测量精度的措施：取出碗中所有的小玻璃珠，慢慢放入量筒中时，注意不要溅出水（或量筒读数时，视线要以凹液面为准）(示例：在同等容积的情况下换用碗口面积较小的碗)。 类型④利用刻度尺测量密度 例5：小明利用如图所示器材测量液体的密度，实验步骤如下：(已知水的密度为ρ水) (1)取粗细均匀的木棒，用刻度尺测量其长度h,底部缠上足够的金属丝。 (2)烧杯中装入足够多的水，将木棒放入烧杯内竖直漂浮，用刻度尺测量露出水面的高度Δh1(如图甲)。 (3)倒掉烧杯中的水，装人足够多的待测液体，将木棒放入烧杯内，使其竖直漂浮，用刻度尺测量露出液面的高度Δh2(如图乙);液体密度的表达式：ρ= (用已知量和测量量表示)。 1、小明利用如图所示的装置“探究浮力大小与哪些因素有关”。他选用一个实心物块、弹簧测力计、水和盐水等进行探究。 (1)A、B两图中，弹簧测力计示数的变化量等于物体所受 的大小。 (2)小明猜想物块在水中受到的浮力大小可能与它浸没的深度和浸入水中的体积有关，根据图A、D、E可知，物块在水中受到的浮力与 无关。 (3)图C中，物块下表面受到液体的压力为 N。 (4)小明又设计了如图G所示的装置测量木块的密度：往容器中缓慢加水，当木块的一半体积浸入水中时，拉力传感器的示数为F1；继续往容器中加水，当木块完全浸没时，拉力传感器的示数为F2。若水的密度为ρ水。则木块的密度ρ木= （请用F1、F2、ρ水来表示）。 2、小致同学想探究“浮力的大小与什么因素有关”，实验前进行了如下猜想： 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，可能与物体的密度有关。 (1)小致根据生活经验，发现从浅水区走向深水区，随着走入水中越深身体浸没前感觉身体越来越轻，得出猜想 正确。 (2)小致用同一个物体进行了如图所示的实验操作，则物体浸没在水中受到的浮力为 N；进一步分析可知，当排开液体的体积相同时，液体的 越大，物体所受的浮力就越大； (3)为了验证猜想三，小致在实验室找到两把相同的电子拉力计，设计了如下的实验：先将体积相同的实心铜块和铝块挂在左右电子拉力计下，并同时按清零键使示数均显示为零，如图丁；将整个横杆调低保持水平，直到铜块和铝块均浸没在水中，此时左右拉力计显示的示数为负数，但其绝对值，可以得出浮力的大小与物体的密度 选填“有关”或“无关”。 (4)小致又用一个高12cm的空易拉罐可视为圆柱体，设计了一款液体密度测量仪，如图戊。 ①在罐中放入几颗小石头，使之竖直漂浮于水中，在水面对应的位置打上记号A； ②取出易拉罐，在记号A处标上； ③用刻度尺测出记号A到罐底的竖直距离为6cm； ④接着，小致要标出刻度线的位置B，应标在记号A的 选填“上方”或“下方”，且记号B与记号A相距 cm。请写出必要的文字说明和推导、计算过程重复上述方法，刻画出其它的刻度线，液体密度计便制作完成。 3、在“探究物体所受浮力的大小与物体排开的液体所受重力的关系“实验中，同学们设计了如图1、2所示的两种不同方案。 (1)如图1所示，为完成本实验，最合理的操作顺序是 。 ①若实验步骤甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，则可知实验中测得物体受到的浮力F浮= （用测量量的符号表示）； ②若F1、F2、F3、F4之间满足 （用测量量的符号表示）的关系，则可以得出物体所受浮力的大小等于其排开的液体所受重力的结论； ③若步骤乙中物体放入液体中前，溢水杯中未装满液体，此时物体所受浮力大小 （选填“大于”“小于”或“等于”）其排开液体的重力。 (2)在如图2所示的实验方案中，A和B 两个弹簧测力计完全相同，薄塑料袋的质量忽略不计。 ①调节升降台使溢水杯向上缓慢移动，重物便会缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐 ，弹簧测力计B 的示数逐渐 ；（均选填“增大”或“减小”） ②比较弹簧测力计A的示数变化量的大小和弹簧测力计B的示数变化量的大小，若它们的大小关系满足 （选填“>”“<”或“=”），则说明物体所受的浮力等于物体排开液体所受的重力。 4、某实验小组同学探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”，实验器材有：弹簧测力计、带细线的金属块、溢水杯、小桶各一个，水足量。 (1)实验前，先将弹簧测力计在竖直方向 ，并将溢水杯装满水； (2)按照如图1所示顺序实验，则浮力为 ，排开液体重力为 。（以上两空均用图中字母表示）结果发现浮力的大小等于排开液体所受重力； (3)根据浮力大小影响因素，为使实验结论具有普遍性，可以改变 或排开液体体积进行多次实验； (4)为更直观地观察数据，小明设计了如图2甲所示的实验装置。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，下端放一个小杯。将溢水杯放置在铁架台的支架上，溢水杯与粗铁丝框不接触，杯口正对金属块下方。这时弹簧测力计的示数表示金属块、粗铁丝框和小杯的总重。 ①如图2乙所示，平稳提高溢水杯支架，使金属块逐渐浸入水中，发现弹簧测力计示数 ，说明浮力的大小等于排开液体所受重力； ②若实验操作过程中，不小心使金属块接触了烧杯底，则会得出结论：浮力的大小 （选填“大于”“小于”或“等于”）排开液体所受重力。 5、小北在海边玩水，当他从浅水区走到深水区时，感觉自己逐渐变“轻”了。小北想“探究浮力的大小与哪些因素有关”。于是设计了图示的实验装置，铁架台上安装的旋钮可调节烧杯升降。（取，水的密度取） (1)比较甲、乙、丙图可知物块受到的浮力逐渐变 ，此过程说明物体受到的浮力大小与 有关。 (2)比较 两图可知物体排开液体体积相同时，液体 ，浮力越大。 (3)小组同学又继续“探究浮力与排开液体重力的关系”，但没有小桶，无法测量排开液体重力，同学设计了图戊的方法，能否得出浮力与排开液体重力的关系？ 。 (4)盐水密度是 。 6、某实验小组在实验室进行了“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验。 (1)实验小组的同学分析认为，影响浮力大小的因素有很多，如物体浸在液体中的体积、液体的密度等，故应用 （选填“控制变量法”“理想实验法”或“类比法”）设计并进行实验。实验步骤如图所示。 (2)分析实验图A、D的数据可知，物块浸没在水中时受到的浮力为 N。 (3)由A、B、C、D四个实验图的数据分别为空气中4N,一部分在水中3.5N,一大部分在水中3.1N,全部浸没3N,分析数据，可以初步得出的实验结论是：物体在液体中所受浮力大小与物体浸在液体中的体积有关，浸在液体中的体积越大，物体所受浮力越 （选填“大”或“小”）。 (4)由 三个实验图的数据分析(E图浸没在酒精中,3.2N)，可以初步判断出，在其他条件相同的情况下，浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关，且液体密度越大，物体所受浮力越 （选填“大”或“小”）。（酒精的密度小于水的密度） 7、小渝和同学们利用一长方体物块来探究影响浮力大小的因素。 (1)将物块竖放后挂在弹簧测力计上，测出物块的重力为，然后将物块部分浸入水中，发现测力计示数减小的同时水面升高了，说明物块受到了竖直向 的浮力，并且水对容器底部的压强与放入物块前相比 。当测力计示数如图甲所示时，浮力为 N。 (2)接下来小渝继续按图乙、丙、丁所示进行实验，由甲、乙、丙的数据可知：在同种液体中，物体排开液体的体积 ，浮力越大；由丙、丁的数据可知：物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度 。 (3)然后将物块浸没在盐水中如图戊所示，分析数据可知：浮力大小与液体的密度有关．并通过计算得出所用盐水密度为 ；若在实验前，弹簧测力计的指针在零刻度线以下，并未调零，则算出的盐水密度 。 (4)同组的小王同学还想进一步探究：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关?于是他将物块横放后挂在弹簧测力计下，使其露出水面的高度与图乙相同，测力计示数为，与图乙数据对比，小王得出结论：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度有关．你认为该方案是否合理，并说明理由： 。 8、孙同学在探究影响浮力大小的因素时做了如下操作： (1)图（d）中金属块受到的浮力为 N； (2)比较a、b、c三图中弹簧测力计的示数可知，浸在同一液体中的物体，排开液体的体积越大，它受到的浮力 ； (3)为了探究浮力的大小与深度是否有关，应该进行的操作是 ； (4)孙同学在探究浮力大小与液体密度是否有关时进行了d图实验，请就该实验设计实验数据记录表格。 (5)利用图中的数据可以计算得到酒精混合液的密度为 g/cm3。 1、小明利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材，探究浮力的大小跟哪些因素有关．小明提出如下猜想，设计并进行了实验。 猜想①：与物体浸入液体的深度有关；猜想②：与物体排开液体的体积有关；猜想③：与液体的密度有关 (1)物体浸没在水中时，所受浮力大小为 ； (2)分析甲、丙、丁三次实验，可知浮力大小与物体浸入液体的深度 （选填“有关”或“无关”）； (3)分析甲、乙、丙三次实验，可知浮力大小与 有关； (4)分析 三次实验，可知浮力大小与液体的密度有关； (5)根据图中的信息，可求出盐水的密度是 ；（） (6)如果实验戊中不小心使物体接触了烧杯底且与烧杯底有力的作用，则此时计算出盐水的密度值将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 2、实验小组设计以下实验验证阿基米德原理：如图甲所示，铁架台上放置可升降的平台，平台上放置一溢水杯，溢水杯中水刚好达到溢水口，左侧弹簧测力计悬挂于铁架台上，下端挂一铁块，右侧弹簧测力计上端同样挂于铁架台上，下端挂一容器，此时左、右两侧弹簧测力计的示数分别为。 (1)实验中，需要测出铁块所受浮力的大小与铁块排开水的 两个物理量。 (2)调高平台，使铁块逐渐浸入水中，左侧弹簧测力计的示数将逐渐 （选填“增大”或“减小”）。 (3)如图乙所示，当铁块刚好全部浸入水中时，左、右两侧弹簧测力计的示数分别为、。比较两次示数可得，左侧弹簧测力计示数的减少量 （用表示），即为铁块所受浮力的大小；右侧弹簧测力计示数的增加量 （用、表示），即为铁块排开水的重力。若满足，则验证了阿基米德原理。 (4)实验中，逐渐调高平台可以记录多组、数据，记录、时 （选填“需要”或“不需要”）以铁块全部浸入水中为前提条件。 3、在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，小力同学进行了以下猜想： ①浮力大小可能与液体密度有关； ②浮力大小可能与物体浸没在液体中深度有关； ③浮力大小可能与物体排开液体体积有关。 为验证猜想，他用同一金属块进行了如图甲的实验。 (1)图B中金属块受到的浮力为 N；由A、B、C三图可知，浮力大小与 有关； (2)由A、D、E得出物体受到的浮力与液体的密度 ；小力根据实验数据判断出 （选填>、<或=）； (3)接着小力想探究浮力大小是否与物体的形状有关，他设计实验如下，请你帮他完成正确的实验操作。 实验器材：弹簧测力计、一块橡皮泥（不吸水且不溶于水）、细线、大烧杯、水； 实验步骤：①用细线将橡皮泥拴好，挂在弹簧测力计下，测出橡皮泥的重力G； ②在大烧杯中倒入适量的水。手提弹簧测力计，使橡皮泥缓慢浸没在水中（注意不要碰到烧杯壁和烧杯底），读出此时弹簧测力计的示数； ③取出橡皮泥， ，用细线将橡皮泥拴好，挂在弹簧测力计下，手提弹簧测力计，使橡皮泥缓慢 在水中（注意不要碰到烧杯壁和烧杯底），记录弹簧测力计示数； ④实验分析与结论：如果 （选填<，>或=），则说明浮力大小与物体的形状无关。 4、小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系” (1)实验的最佳顺序是（　　） A．甲、乙、丙、丁 B．丁、甲、乙、丙 C．乙、甲、丁、丙 (2)图乙中物体受到的浮力是 N。通过实验可得到的结论是：浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它 。 (3)以下情况会影响结论的是（　　） A．图乙中水面未到达溢水杯的溢水口 B．图乙中物体未全部浸没在水中 (4)将图乙中的水换成酒精（已知ρ酒精），物体受到的浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 5、为了探究浮力的大小跟哪些因素有关，小乐用装有沙子的柱形带盖玻璃瓶依次做了如图所示的实验，来验证下列猜想。 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：浮力大小与物体的质量有关。 (1)通过实验，可知C中玻璃瓶所受浮力的大小是 ； (2)通过实验步骤A、B、C可得结论：当 ；通过实验步骤 ，可得猜想1是正确的； (3)为验证猜想3，小乐将玻璃瓶中的沙子倒掉一些，并擦干瓶外的水，按步骤A和D得出浮力大小；重复上述操作多次，若发现 ，则说明猜想3错误； (4)有人猜想：“浸没在液体中的固体所受的浮力可能跟固体的形状有关”，为验证猜想小乐用橡皮泥代替了装沙子的玻璃瓶，设计实验方案如下： ①用细线拴上橡皮泥，悬挂在弹簧测力计下，使橡皮泥缓慢地 ，读出测力计的示数； ② ，重复上述步骤，读出测力计的示数； ③比较和的大小，若相等，说明浮力大小和物体的形状无关；若不相等，说明浮力大小和物体的形状有关。 6、实验小组探究浮力大小与哪些因素有关，同学们先后按照图所示的步骤进行探究。 (1)比较图中A、B、C、D四次实验，可以说明物体 越大，物体所受浮力越大；比较C、D两次实验，可以得出结论：当物块完全浸没后向下移动但未触底的过程中，浮力大小与物块所处深度 ； (2)为了探究物体所受浮力的大小与浸入液体密度的关系，应该比较图中A、 三次实验； (3)本实验采用的研究方法是 ； (4)根据图中的实验数据可以计算出：物块完全浸没于水中时所受的浮力为 N；进一步可计算出该物块的密度为 。（，g取） 7、小明同学利用电子秤借助浮力测一拼图玩具中塑料块的密度。实验过程如下： （1）将电子秤放在水平桌面上，此时电子秤示数为零。 （2）轻轻将塑料块放在电子秤上，读数如图A所示。 （3）取走塑料块后，将空烧杯轻放在秤上，使用电子秤的归零功能后，将适量水倒入烧杯中，读数如图B所示。 （4）用细线系住塑料块缓缓浸入水至底部，电子秤的示数分别如图C、D、E、F所示，从图 中可以得出：浸入液体中的物体所受的浮力大小与排开液体体积有关。 （5）图D中塑料块静止时，绳子上的拉力为 N。 （6）塑料块的体积为 cm3，塑料块的密度为 kg/m3。 （7）小红也利用此装置完成了测量塑料块的密度，但她在第（3）步中电子秤没归零，在规范操作和正确计算的前提下，小红的塑料块的密度数值 小明的（选填“>”“＜”或“=”）。 8、如图所示，物理课上同学们用金属块“探究浮力大小有哪些因素有关”。 (1)金属块浸没在水中时，受到的浮力是 N； (2)比较 三图可得出结论：液体密度相同时，金属块排开液体的体积越大，金属块所受浮力越大。若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，需要将金属块浸没在 中进行实验，这里用到的实验方法是 (3)课后，小涛想继续探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，利用以下器材：弹簧测力计、体积约10cm3的小石块、细线、烧杯、小桶、垫块和水，设计了如图所示的步骤。通过比较与 （用所测物理量符号表示）的关系，就可以发现规律； (4)小涛在动手实验时发现利用现有器材无法完成实验，原因是：该弹簧测力计的分度值是 N，而该小石块完全浸没在水中时的浮力约为 N。于是更换相关器材顺利完成了实验，并在多次实验后发现，要完成实验目的，小石块 （选填“一定”或“不一定”）要浸没在水中。 9、小强想通过实验，证明“物体所受浮力的大小跟物体浸没在水中的深度无关”。实验器材有：盛有适量水的大烧杯、符合要求的弹簧测力计、刻度尺、拴好细线的实心铁块等。 (1)下面是小强设计的部分实验步骤，请你把实验步骤补充完整。 ①将拴好细线的实心铁块挂在弹簧测力计下静止， 并记录； ②用弹簧测力计吊着铁块， ； ③用弹簧测力计吊着铁块，改变铁块浸没在水中的深度，仿照步骤②，读出弹簧测力计示数并记录相关数据； ④利用 和所测数据计算出每次铁块受到的浮力并记录； (2)请你帮助小强设计实验数据记录表格 。 10、小红用圆柱形容器、刻度尺和一个不吸水的小木块等器材测量石块密度。 （1）如图甲所示，容器内装入适量水，小木块放入容器内静止时，测出容器内水深为； （2）如图乙所示， 用细线把石块与木块系住放入容器内静止时，测出容器内水深为； （3）如图丙所示，将石块直接放入容器内水中，测出容器内水深为； （4）石块密度的表达式= 。（用字母表示，水的密度为） 11、物理兴趣小组做了“探究影响浮力大小的因素”的实验，根据他们的实验数据，请你回答下列问题。（，g取10N/kg） (1)图乙中物块所受浮力 ，分析图甲、乙、丙，说明浮力的大小与 有关； (2)由图甲、丙、丁可知，浮力大小与物体在液体中浸没的深度 （选填“无关”或“有关”）； (3)经进一步计算可知，盐水的密度为 (4)小明发现，如果把容器中的液体换成其他液体，弹簧测力计的示数就会不同。他思考用此实验中的弹簧测力计、物块、容器制作一个液体密度测量仪。在容器中倒入不同的液体，用弹簧测力计拉着物块浸没，直接在弹簧测力计上对应的拉力示数处标上密度值，就可以测量液体的密度了； a.将此物块浸没在某种液体中时，弹簧测力计示数为0，则对应的密度值应标 ； b.请根据这个弹簧测力计的分度值推测，这套装置改装成的液体密度测量仪的分度值是 。 12、小明受到“曹冲称象”的故事启发，打算自制一个“浮力秤”。他首先利用实验器材“探究影响浮力大小的因素”，图甲是他的实验过程。 (1)在步骤A之前，应将弹簧测力计在 方向上校零；在图B中，物体受到的浮力为 N； (2)由A、B、C三图可知，浮力大小与 有关；由A、D、E三图中数据可以计算出盐水的密度为 （已知） 。据此，小明设计了如图乙的“浮力秤”，为使内筒竖直漂浮在水中，在其内装入适量沙子； (3)内筒（壁厚忽略不计）中未放钩码，漂浮时水面的位置定为零刻度线，画在内筒的外壁。内筒中放入50g的钩码，漂浮时水面的位置标记为“50g”刻度线，以此类推。若内筒底面积为20cm2，则“200g”刻度线距离零刻度线 cm（g=10N/kg）。将质量越大的物体放入内筒中（内筒未沉底），内筒底部受到的液体压强越 ； (4)若仅将外筒中水换成盐水、用该“浮力秤”测量物体的质量，测量值会 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。为提高“浮力秤”的测量精度，可以采取什么样的方法？请写出一种： 。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 浮力实验探究 实验1：探究浮力的大小跟哪些因素有关 考点剖析 （1）本实验测量浮力大小的原理是F浮=G - F拉；实验前要对弹簧测力计在竖直(选填“竖直”或“水平”)方向调零。实验时若先将物体放入水中测拉力，再测量物体的重力，则会使浮力测量偏大。 （2）实验时，烧杯中的水要“适量”,水“适量”的标准是C。 A.水的体积至少和物体的体积一样 B.物体一半的体积能浸在水中即可 C.能浸没物体，且物体没有接触到烧杯的底部 （3）根据图甲、丙可知，物块完全浸没在水中时受到的浮力为2N,方向为竖直向上。 （4）比较图中丙和丁，说明浮力的大小与物体浸没的深度无关。 （5）比较图中甲、丁、戊，说明浮力的大小与液体密度有关，可以得出结论：物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体所受的浮力越大。 （6） 比较图中的甲、乙、丙，说明浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关。得出结论：同一种液体中，物体排开液体的体积越大，物体所受的浮力就越大。 实验方法：控制变量法。 （7）在探究过程中，要沿竖直方向拉弹簧测力计，并且物体不能与容器的底部和侧壁接触。 （8）下列能正确反映物块下表面刚好接触水面到图D位置时，弹簧测力计的示数F与物块下表面到水面距离h关系的图象是B,物块所受浮力大小与其下表面到水面距离h关系的图象是D。(均选填字母) （9）通过图中提供的数据，可求出物块浸没在盐水中所受浮力为2.2N,铜块的密度为1.5×103kg/m³,盐水的密度为1.1×103kg/m³.(p水=1.0×10³kg/m³,g取10 N/kg) 抢分秘籍 ①物体的密度快速计算：由，可得。 ②盐水的密度快速计算：由，可得。 实验2：实验验证阿基米德原理 考点剖析 （1）倒入溢水杯中的水，水面必须与溢水口恰好相平，若溢水杯中水未装满，会导致测出的小石块排开的水的重力偏小，即F浮＞(选填“>”“<”或“=”)G排。 （2）为减小实验误差，最合理的实验顺序是BACD。本实验为避免因沾水而使测得的小石块重、空桶重偏大，并且避免重复更换物体，应先测空桶重，再测小石块重，测量顺序不能颠倒。 （3）物体受到的浮力F浮=F1-F3=1.1N，物体排开水的重力G排=F4-F2=1.0N，出现此误差的原因可能为溢水杯未装满水（或在步骤C中物体下放过程中触底）。为寻求普遍规律，本实验应换用不同的小石块或液体多次进行实验，当满足F1-F3=F4-F2时，则可以验证阿基米德原理。 （4）石块未完全浸没对实验结果没有影响，溢水杯如果未装满对实验结果有影响。 （5）实验改进：如图乙所示，将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度，当逐渐调高升降台时，随着重物浸入水中的体积变大，比较弹簧测力计A的示数变化量ΔFA和弹簧测力计B的示数变化量ΔFB，它们的大小关系是ΔFB＝ΔFA，从而证明了F浮＝G排。 （6）得出结论：小石块受到的浮力等于它排开水的重力。 实验3：浮力法测密度 类型①利用弹簧测力计测量密度 例1：小明用弹簧测力计测固体和液体密度的示意图如图所示. 实验步骤 （1）用细线系住物块，用调整好的弹簧测力计测得物块的重力为G,如图甲。 （2）用弹簧测力计悬挂着物块，将其浸没在水中，此时弹簧测力计的示数为F1，如图乙。 （3）擦干物体，用弹簧测力计悬挂着物体，将其浸没在待测液体中且不触碰烧杯，此时弹簧测力计的示数为F2，如图丙。 实验结论 (4)物块的密度ρ物= ，待测液体的密度ρ液= (已知水的密度为ρ水，用已知量和测量量表示). 类型②利用电子秤(或天平)测量密度 例2：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： 实验过程 (1)将天平放置在水平桌面上，把游码拨至标尺的零刻度线处，并调节平衡螺母，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，然后用镊子往天平的右盘从大到小(选填“从小到大”或“从大到小”)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124g. (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2×10-5m3.(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值总和为174g，则矿石的密度为2.5×103kg/m3。 例3：小明利用金属块、电子秤、烧杯各一个，进行实验探究，实验过程如图所示. 实验过程 (1)该电子秤是测量质量的工具. (2)图乙水对容器底的压强比图甲的大(选填“大”或“小”). (3)金属块的质量为54g,金属块浸没在冷水中时受到的浮力为0.2N,金属块的密度为2.7×103kg/m3。 (4)图丁比图丙电子秤示数小的原因是C(选填字母). A.金属块浸入热水中的深度小 B.金属块在热水中体积变大 C.热水的密度比冷水的密度小 类型③利用量筒测量密度 例4：受“曹冲称象”的启发，小明在家利用量筒、碗、水盆和足量的水(密度为ρ水)、油性笔等，测量小玻璃珠的密度，如图所示.实验步骤如下(请将步骤④补充完整): 实验操作 ①如图甲，取一定数量的小玻璃珠放入空碗中，再把碗放入盛有水的水盆中，用油性笔在碗外壁上标记水面的位置； ②如图乙，往量筒内倒入适量的水，记下量筒中水的体积V1； ③如图丙，取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中，记下小玻璃珠和水的总体积V2; ④如图丁，将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内，直到标记处与碗外水面相平,记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积V3. 实验结论 完成下列填空(选用V1、V2、V3和ρ水表示以下物理量): (1)小玻璃珠的总体积为V=V2-V1。 (2)小玻璃珠的总质量为m=ρ水(V2-V3)。 (3)小玻璃珠密度的表达式为ρ= 。 (4)在不改变实验方法的前提下，请提出一条提高测量精度的措施：取出碗中所有的小玻璃珠，慢慢放入量筒中时，注意不要溅出水（或量筒读数时，视线要以凹液面为准）(示例：在同等容积的情况下换用碗口面积较小的碗)。 类型④利用刻度尺测量密度 例5：小明利用如图所示器材测量液体的密度，实验步骤如下：(已知水的密度为ρ水) (1)取粗细均匀的木棒，用刻度尺测量其长度h,底部缠上足够的金属丝。 (2)烧杯中装入足够多的水，将木棒放入烧杯内竖直漂浮，用刻度尺测量露出水面的高度Δh1(如图甲)。 (3)倒掉烧杯中的水，装人足够多的待测液体，将木棒放入烧杯内，使其竖直漂浮，用刻度尺测量露出液面的高度Δh2(如图乙);液体密度的表达式：ρ= (用已知量和测量量表示)。 1、小明利用如图所示的装置“探究浮力大小与哪些因素有关”。他选用一个实心物块、弹簧测力计、水和盐水等进行探究。 (1)A、B两图中，弹簧测力计示数的变化量等于物体所受 的大小。 (2)小明猜想物块在水中受到的浮力大小可能与它浸没的深度和浸入水中的体积有关，根据图A、D、E可知，物块在水中受到的浮力与 无关。 (3)图C中，物块下表面受到液体的压力为 N。 (4)小明又设计了如图G所示的装置测量木块的密度：往容器中缓慢加水，当木块的一半体积浸入水中时，拉力传感器的示数为F1；继续往容器中加水，当木块完全浸没时，拉力传感器的示数为F2。若水的密度为ρ水。则木块的密度ρ木= （请用F1、F2、ρ水来表示）。 【答案】(1)浮力(2)深度(3)0.2(4) 【解析】（1）A、B两图中，B图中弹簧测力计示数变小，说明浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，由称重法可知，A、B两图中弹簧测力计的示数差等于物体物体所受浮力的大小。 （2）根据A、D、E三图知，物体浸没在相同液体中，物体排开液体的体积相同，浸没液体深度不同，弹簧测力计示数相同，根据A、D、E的结果可知，浮力相同，由此可得出浮力大小和物体浸没液体的深度无关。 （3）浮力产生的原因可知，图C中物体A的上表面所受水的压力为0，则其下表面受到的液体压力为F压=F浮=FA-FC=2.7N-2.5N=0.2N （4）设木块的重力为G，当木块的一半体积浸入水中时，拉力传感器的示数为F1，则有……① 当木块完全浸没时，拉力传感器的示数为F2，则有G+F2=ρ水gV……② 由①②可得G=F2-2F1，，由G=mg=ρVg可知，木块的密度为。 2、小致同学想探究“浮力的大小与什么因素有关”，实验前进行了如下猜想： 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，可能与物体的密度有关。 (1)小致根据生活经验，发现从浅水区走向深水区，随着走入水中越深身体浸没前感觉身体越来越轻，得出猜想 正确。 (2)小致用同一个物体进行了如图所示的实验操作，则物体浸没在水中受到的浮力为 N；进一步分析可知，当排开液体的体积相同时，液体的 越大，物体所受的浮力就越大； (3)为了验证猜想三，小致在实验室找到两把相同的电子拉力计，设计了如下的实验：先将体积相同的实心铜块和铝块挂在左右电子拉力计下，并同时按清零键使示数均显示为零，如图丁；将整个横杆调低保持水平，直到铜块和铝块均浸没在水中，此时左右拉力计显示的示数为负数，但其绝对值，可以得出浮力的大小与物体的密度 选填“有关”或“无关”。 (4)小致又用一个高12cm的空易拉罐可视为圆柱体，设计了一款液体密度测量仪，如图戊。 ①在罐中放入几颗小石头，使之竖直漂浮于水中，在水面对应的位置打上记号A； ②取出易拉罐，在记号A处标上； ③用刻度尺测出记号A到罐底的竖直距离为6cm； ④接着，小致要标出刻度线的位置B，应标在记号A的 选填“上方”或“下方”，且记号B与记号A相距 cm。请写出必要的文字说明和推导、计算过程重复上述方法，刻画出其它的刻度线，液体密度计便制作完成。 【答案】(1)二(2)2 密度(3)无关(4)上方 1.5 【解析】（1）当人在游泳池中游泳时，从浅水区向深水区走去的过程中，随着走入水中越深（身体全部浸没前），排开液体体积变大，觉得身体越来越轻，说明受到的浮力越来越大，根据这一经验合理猜想浮力大小应与物体排开液体体积有关，推理出猜想二正确。 （2）由图可知，物体的重力，物体浸没时受到拉力为，则物体浸没在水中时的浮力为 再通过图丙，物体浸没在密度较大的盐水中时受到拉力为，则物体浸没在盐水中时的浮力为 据此可得实验结论：当物体排开液体体积相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大。 （3）浸没前两个电子拉力计进行了调零，浸没后，电子拉力计显示的示数的绝对值等于物体所受的浮力，因为，说明铜块和铝块所受浮力相等，而两者密度不同，故可得出浮力大小与物体的密度无关。 （4）因为浮力等于石块和易拉罐的总重力，则浮力相等，由知液体密度越小，排开液体体积越大，浸入的深度则越深，故刻度线的位置B在A的上方。设易拉罐的底面积为S，AB到罐底的距离分别为和，易拉罐在两种液体中所受浮力相等，则有代入数据解得。故记号B与记号A相距的距离为。 3、在“探究物体所受浮力的大小与物体排开的液体所受重力的关系“实验中，同学们设计了如图1、2所示的两种不同方案。 (1)如图1所示，为完成本实验，最合理的操作顺序是 。 ①若实验步骤甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，则可知实验中测得物体受到的浮力F浮= （用测量量的符号表示）； ②若F1、F2、F3、F4之间满足 （用测量量的符号表示）的关系，则可以得出物体所受浮力的大小等于其排开的液体所受重力的结论； ③若步骤乙中物体放入液体中前，溢水杯中未装满液体，此时物体所受浮力大小 （选填“大于”“小于”或“等于”）其排开液体的重力。 (2)在如图2所示的实验方案中，A和B 两个弹簧测力计完全相同，薄塑料袋的质量忽略不计。 ①调节升降台使溢水杯向上缓慢移动，重物便会缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐 ，弹簧测力计B 的示数逐渐 ；（均选填“增大”或“减小”） ②比较弹簧测力计A的示数变化量的大小和弹簧测力计B的示数变化量的大小，若它们的大小关系满足 （选填“>”“<”或“=”），则说明物体所受的浮力等于物体排开液体所受的重力。 【答案】(1)丙、甲、乙、丁 F1-F2 F1-F2=F4-F3 大于(2)增大 减小 = 【解析】（1）[1]为了防止小桶沾水后测量小桶重偏大，应先测小空桶的重力，为防止物体沾水后测量它的重力偏大，应先测物体重力，再将物体浸入水中测量拉力，最后测小桶中溢水后的总重力，因此最合理的操作顺序是丙、甲、乙、丁。由图甲和图乙，根据称重法可知物体受到的浮力F浮=F1-F2由图丙和图丁，排开液体的重力G排=F4-F3若F1、F2、F3、F4之间满足F1-F2=F4-F3则可以得出物体所受浮力的大小等于其排开的液体所受重力的结论。若溢水杯中的水未装满，小桶收集到的水会变少，所测排开水的重力会偏小，所以此时物体所受浮力大小大于其排开液体的重力。 （2）重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中时，排开水的体积逐渐增大，物体受到方向向上的浮力逐渐增大，根据称重法可知，弹簧测力计B的示数逐渐减小；同时物体排开的水逐渐流入塑料袋，塑料袋内水的重力逐渐增加，弹簧测力计A的示数逐渐增大。根据称重法可知，物体受到的浮力，物体排开液体所受重力，所以，当，即时，物体所受的浮力等于物体排开液体所受的重力。 4、某实验小组同学探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”，实验器材有：弹簧测力计、带细线的金属块、溢水杯、小桶各一个，水足量。 (1)实验前，先将弹簧测力计在竖直方向 ，并将溢水杯装满水； (2)按照如图1所示顺序实验，则浮力为 ，排开液体重力为 。（以上两空均用图中字母表示）结果发现浮力的大小等于排开液体所受重力； (3)根据浮力大小影响因素，为使实验结论具有普遍性，可以改变 或排开液体体积进行多次实验； (4)为更直观地观察数据，小明设计了如图2甲所示的实验装置。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，下端放一个小杯。将溢水杯放置在铁架台的支架上，溢水杯与粗铁丝框不接触，杯口正对金属块下方。这时弹簧测力计的示数表示金属块、粗铁丝框和小杯的总重。 ①如图2乙所示，平稳提高溢水杯支架，使金属块逐渐浸入水中，发现弹簧测力计示数 ，说明浮力的大小等于排开液体所受重力； ②若实验操作过程中，不小心使金属块接触了烧杯底，则会得出结论：浮力的大小 （选填“大于”“小于”或“等于”）排开液体所受重力。 【答案】(1)调零(2)F2-F3 F4-F1(3)液体的种类(4)不变 大于 【解析】（1）本实验中要在竖直方向上测力，先将弹簧测力计在竖直方向调零，并将溢水杯装满水。 （2）根据称重法，浮力为排开液体重力等于排开液体和小桶的总重减去空桶的重，即。 （3）浮力大小的影响因素是液体密度和排开液体的体积。为使实验结论具有普遍性，可以改变液体的种类或排开液体体积进行多次实验。 （4）如图2乙所示，平稳提高溢水杯支架，使金属块逐渐浸入水中，金属块排开液体的体积变大，则所受的浮力变大，排开液体的重力也变大，发现弹簧测力计示数不变，说明浮力的大小等于排开液体所受重力。若实验操作过程中，不小心使金属块接触了烧杯底，会使得测力计示数偏小，由称重法，计算得出受到的浮力偏大，而排开液体的重力大小不变，故会得到：浮力的大小大于排开液体所受重力。 5、小北在海边玩水，当他从浅水区走到深水区时，感觉自己逐渐变“轻”了。小北想“探究浮力的大小与哪些因素有关”。于是设计了图示的实验装置，铁架台上安装的旋钮可调节烧杯升降。（取，水的密度取） (1)比较甲、乙、丙图可知物块受到的浮力逐渐变 ，此过程说明物体受到的浮力大小与 有关。 (2)比较 两图可知物体排开液体体积相同时，液体 ，浮力越大。 (3)小组同学又继续“探究浮力与排开液体重力的关系”，但没有小桶，无法测量排开液体重力，同学设计了图戊的方法，能否得出浮力与排开液体重力的关系？ 。 (4)盐水密度是 。 【答案】(1)大 排开液体体积(2)丙、丁 密度越大(3)能(4) 【解析】（1）比较甲、乙、丙图，都是水，液体的密度不变，物体浸入的体积变大，弹簧测力计的示数减小，根据称重法可知，弹簧测力计的示数越来越小，故可知物块受到的浮力逐渐变大，此过程说明物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关。 （2）比较丙、丁两图可知，物体都是完全浸没，排开液体体积相同，盐水的密度较大，弹簧测力计的拉力较小，说明物体受到的浮力较大，即排开液体的体积相同时，液体密度越大，浮力越大。 （3）探究浮力与排开液体重力的关系，根据称重法计算浮力，根据液体的密度和体积关系，利用。计算排开液体的重力，因而测量了排开水的体积可以得出重力，即可得出浮力与排开液体重力的关系。 （4）由甲、丙两图可求物体完全浸没在水中所受到的浮力 此时物体排开液体的体积为 由甲、丁两图可求物体完全浸没在盐水中所受到的浮力 物体排开水的体积和物体排开盐水的体积相同，由阿基米德原理可得盐水的密度为。 6、某实验小组在实验室进行了“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验。 (1)实验小组的同学分析认为，影响浮力大小的因素有很多，如物体浸在液体中的体积、液体的密度等，故应用 （选填“控制变量法”“理想实验法”或“类比法”）设计并进行实验。实验步骤如图所示。 (2)分析实验图A、D的数据可知，物块浸没在水中时受到的浮力为 N。 (3)由A、B、C、D四个实验图的数据分别为空气中4N,一部分在水中3.5N,一大部分在水中3.1N,全部浸没3N,分析数据，可以初步得出的实验结论是：物体在液体中所受浮力大小与物体浸在液体中的体积有关，浸在液体中的体积越大，物体所受浮力越 （选填“大”或“小”）。 (4)由 三个实验图的数据分析(E图浸没在酒精中,3.2N)，可以初步判断出，在其他条件相同的情况下，浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关，且液体密度越大，物体所受浮力越 （选填“大”或“小”）。（酒精的密度小于水的密度） 【答案】(1)控制变量法(2)1(3)大(4)A、D、E 大 【解析】（1）探究浮力大小与多个因素（如物体浸在液体中的体积、液体的密度）的关系时，需要保持其他因素不变，只改变其中一个因素来研究该因素对浮力的影响，这种研究方法就是控制变量法，因此应选用控制变量法设计并进行实验。 （2）根据称重法测浮力，浮力大小等于物体在空气中的重力减去物体浸在液体中时弹簧测力计的拉力。由图A可知物体在空气中的重力为G=4N，图D中物体浸没在水中时弹簧测力计的拉力为F拉=3N，所以物块浸没在水中时受到的浮力为 （3）分析 A、B、C、D 四图数据，物体浸在水中的体积逐渐增大，对应的弹簧测力计拉力分别为4N、3.5N、3.1N、3N，根据称重法，浮力等于重力减拉力，可知浮力逐渐增大，因此可得出结论：浸在液体中的体积越大，物体所受浮力越大。 （4）探究浮力与液体密度的关系时，需控制物体浸在液体中的体积相同，改变液体的密度。图A为物体在空气中的重力，图D为物体浸没在水中（密度较大）时的情况，图E为物体浸没在酒精中（密度较小）时的情况，这三图中物体浸在液体中的体积均为全部浸没（体积相同），液体密度不同。由数据可知，水中的拉力（3N）小于酒精中的拉力（3.2N），根据称重法，水中的浮力更大，因此可判断液体密度越大，物体所受浮力越大，故应选A、D、E三个实验图的数据分析。 7、小渝和同学们利用一长方体物块来探究影响浮力大小的因素。 (1)将物块竖放后挂在弹簧测力计上，测出物块的重力为，然后将物块部分浸入水中，发现测力计示数减小的同时水面升高了，说明物块受到了竖直向 的浮力，并且水对容器底部的压强与放入物块前相比 。当测力计示数如图甲所示时，浮力为 N。 (2)接下来小渝继续按图乙、丙、丁所示进行实验，由甲、乙、丙的数据可知：在同种液体中，物体排开液体的体积 ，浮力越大；由丙、丁的数据可知：物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度 。 (3)然后将物块浸没在盐水中如图戊所示，分析数据可知：浮力大小与液体的密度有关．并通过计算得出所用盐水密度为 ；若在实验前，弹簧测力计的指针在零刻度线以下，并未调零，则算出的盐水密度 。 (4)同组的小王同学还想进一步探究：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关?于是他将物块横放后挂在弹簧测力计下，使其露出水面的高度与图乙相同，测力计示数为，与图乙数据对比，小王得出结论：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度有关．你认为该方案是否合理，并说明理由： 。 【答案】(1)上 变大 0.3(2)越大 无关(3)1.1 不变 (4)不合理；实验中未控制物体排开液体的体积相同 【解析】（1）将物块部分浸入水中时，物体受到竖直向下的重力、弹簧测力计对它向上的拉力、水对物体的作用力，由于弹簧测力计的示数减小，则水对物体的作用力为竖直向上，即竖直向上的浮力；物块部分浸入水中后，由于物体排开液体使液面上升， 即容器底的深度变大，则水对容器底部的压强变大，即水对容器底部的压强比放入物块前大；当测力计示数如图甲所示时，弹簧测力计的分度值为，示数为，则浮力。 （2）由图甲、乙、丙所示实验可知，液体的密度相同，排开液体的体积越大，弹簧测力计的示数越小，则物体受到的浮力越大，由此可知，在同种液体中，物体排开液体的体积越大，浮力越大；观察丙、丁两图可知，物体完全浸没于液体中，排开液体的体积不变，物体在水中的深度增加，弹簧测力计示数不变，受到的浮力不变，说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没的深度无关； （3）物体的重力为，浸没在水中时弹簧测力计示数为1.7N，物体受到的浮力，排开水的体积，当物体完全浸没在盐水中时，受到的浮力，物体排开盐水的体积等于排开水的体积，盐水的密度；在实验前，弹簧测力计并未调零，由于浮力是弹簧测力计的两次示数之差，所以计算得到的浮力是准确的，则算出的盐水密度不变。 （4）要探究物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关，需控制物体排开液体的体积、液体的密度相同，小王同学将物块横放后挂在弹簧测力计下，使其露出水面高度与图乙相同，则在改变深度的同时，物体排开液体的体积也改变了，故该方案不合理之处是实验中未控制物体排开液体的体积相同。 8、孙同学在探究影响浮力大小的因素时做了如下操作： (1)图（d）中金属块受到的浮力为 N； (2)比较a、b、c三图中弹簧测力计的示数可知，浸在同一液体中的物体，排开液体的体积越大，它受到的浮力 ； (3)为了探究浮力的大小与深度是否有关，应该进行的操作是 ； (4)孙同学在探究浮力大小与液体密度是否有关时进行了d图实验，请就该实验设计实验数据记录表格。 (5)利用图中的数据可以计算得到酒精混合液的密度为 g/cm3。 【答案】(1)0.9(2)越大(3)见详解(4) 实验次数 液体种类 金属块重力G/N 弹簧测力计示数/N 浮力/N 1 水 2 酒精混合液 (5)0.9 【解析】（1）由图a可知，金属块重力G=3.0N，图d中弹簧测力计示数，根据称重法得图（d）中金属块受到的浮力 （2）比较a、b、c三图，液体都是水（密度相同），金属块排开水的体积逐渐增大，弹簧测力计示数逐渐减小。根据称重法 可知浮力逐渐增大。所以浸在同一液体中的物体，排开液体的体积越大，它受到的浮力越大。 （3）要探究浮力的大小与深度是否有关，需控制液体密度和排开液体体积相同，改变深度。所以应进行的操作是：将金属块浸没在水中，保证排开液体体积和液体密度不变，改变金属块在水中的深度，观察弹簧测力计的示数。 （4）探究浮力大小与液体密度得关系，需要记录不同密度里面物体所受到浮力大小，故设计的实验表格如下所示： 实验次数 液体种类 金属块重力G/N 弹簧测力计示数/N 浮力/N 1 水 2 酒精混合液 （5）由图a、c知金属块浸没在水中所受浮力 由得此时金属块排开水的体 因为完全浸没，则图d中金属块排开的酒精混合液的体积 又由得酒精混合液的密度。 1、小明利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材，探究浮力的大小跟哪些因素有关．小明提出如下猜想，设计并进行了实验。 猜想①：与物体浸入液体的深度有关；猜想②：与物体排开液体的体积有关；猜想③：与液体的密度有关 (1)物体浸没在水中时，所受浮力大小为 ； (2)分析甲、丙、丁三次实验，可知浮力大小与物体浸入液体的深度 （选填“有关”或“无关”）； (3)分析甲、乙、丙三次实验，可知浮力大小与 有关； (4)分析 三次实验，可知浮力大小与液体的密度有关； (5)根据图中的信息，可求出盐水的密度是 ；（） (6)如果实验戊中不小心使物体接触了烧杯底且与烧杯底有力的作用，则此时计算出盐水的密度值将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)0.25(2)无关(3)物体排开液体的体积(4)甲、丁、戊(5)(6)偏大 【解析】（1）物体浸没在水中时，所受浮力大小为F浮水=G-F丁=2.00N-1.75N=0.25N （2）观察图甲、丙、丁三次实验，发现物体浸入水中的深度逐渐增大，排开水的体积和水的密度都保持不变，弹簧测力计的示数不变，由称重法可知物体受到的浮力不变，因此可以得出浮力大小与物体浸入液体中的深度无关的结论。 （3）分析甲、乙、丙三次实验可知：液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，弹簧测力计示数不同，则物体受到的浮力不同，因此可知浮力大小与排开液体的体积有关。 （4）探究浮力与液体的密度的关系时，应该控制物体排开液体的体积相同，故可选择甲、丁、戊三实验进行比较。 （5）由甲、戊可知，物体浸没在盐水中所受浮力为 由可知，物体的体积为 由可知盐水的密度为 （6）在实验中不小心使物体接触了容器底且与容器底有力的作用，则弹簧示数变小，计算出的浮力变大，由知，此时测量的盐水密度值将偏大。 2、实验小组设计以下实验验证阿基米德原理：如图甲所示，铁架台上放置可升降的平台，平台上放置一溢水杯，溢水杯中水刚好达到溢水口，左侧弹簧测力计悬挂于铁架台上，下端挂一铁块，右侧弹簧测力计上端同样挂于铁架台上，下端挂一容器，此时左、右两侧弹簧测力计的示数分别为。 (1)实验中，需要测出铁块所受浮力的大小与铁块排开水的 两个物理量。 (2)调高平台，使铁块逐渐浸入水中，左侧弹簧测力计的示数将逐渐 （选填“增大”或“减小”）。 (3)如图乙所示，当铁块刚好全部浸入水中时，左、右两侧弹簧测力计的示数分别为、。比较两次示数可得，左侧弹簧测力计示数的减少量 （用表示），即为铁块所受浮力的大小；右侧弹簧测力计示数的增加量 （用、表示），即为铁块排开水的重力。若满足，则验证了阿基米德原理。 (4)实验中，逐渐调高平台可以记录多组、数据，记录、时 （选填“需要”或“不需要”）以铁块全部浸入水中为前提条件。 【答案】(1)重力(2)减小(3) (4)不需要 【解析】（1）验证阿基米德原理是比较物体受到的浮力和排开液体的重力的关系，所以需要测出铁块所受浮力的大小与铁块排开水的重力两个物理量。 （2）调高平台，使铁块逐渐浸入水中，排开水的体积变大，由阿基米德原理可知浮力变大，由称重法可知左侧弹簧测力计的示数将逐渐减小。 （3）左侧弹簧测力计示数的减少量由称重法可知左侧弹簧测力计示数的减少量等于铁块受到的浮力；右侧弹簧测力计示数的增加量右侧弹簧测力计的示数增加量等于物体排开水的重力，如果，即物体受到的浮力等于排开液体的重力，则验证了阿基米德原理。 （4）实验中，逐渐调高平台可以记录多组、数据，铁块不需要全部浸入水中，也可以得到，验证了阿基米德原理。 3、在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，小力同学进行了以下猜想： ①浮力大小可能与液体密度有关； ②浮力大小可能与物体浸没在液体中深度有关； ③浮力大小可能与物体排开液体体积有关。 为验证猜想，他用同一金属块进行了如图甲的实验。 (1)图B中金属块受到的浮力为 N；由A、B、C三图可知，浮力大小与 有关； (2)由A、D、E得出物体受到的浮力与液体的密度 ；小力根据实验数据判断出 （选填>、<或=）； (3)接着小力想探究浮力大小是否与物体的形状有关，他设计实验如下，请你帮他完成正确的实验操作。 实验器材：弹簧测力计、一块橡皮泥（不吸水且不溶于水）、细线、大烧杯、水； 实验步骤：①用细线将橡皮泥拴好，挂在弹簧测力计下，测出橡皮泥的重力G； ②在大烧杯中倒入适量的水。手提弹簧测力计，使橡皮泥缓慢浸没在水中（注意不要碰到烧杯壁和烧杯底），读出此时弹簧测力计的示数； ③取出橡皮泥， ，用细线将橡皮泥拴好，挂在弹簧测力计下，手提弹簧测力计，使橡皮泥缓慢 在水中（注意不要碰到烧杯壁和烧杯底），记录弹簧测力计示数； ④实验分析与结论：如果 （选填<，>或=），则说明浮力大小与物体的形状无关。 【答案】(1)1.2 物体排开液体的体积(2)有关 >(3)只改变橡皮泥的形状 浸没 ＝ 【解析】（1）图B中弹簧测力计的分度值是0.2N，读数为4.8N，根据称重法可得，物体受到的浮力为A、B、C三图中液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，此时弹簧测力计的示数不同，根据称重法可知，物体受到的浮力不同，说明浮力大小与物体排开液体的体积有关。 （2）A、D、E三图中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，根据称重法可知，物体受到的浮力不同，说明物体受到的浮力与液体的密度有关。图D、E中，物体浸没在水中弹簧测力计的示数小，根据称重法可知，物体在水中受到的浮力大，由可知，。 （3）想探究浮力大小是否与物体的形状有关，需要控制液体的密度和物体排开液体的体积相同，因此取出橡皮泥，只改变橡皮泥的形状，仍然将橡皮泥浸没在水中，读出对应弹簧测力计的示数。实验中若=，根据称重法可得，物体受到的浮力大小相等，说明浮力大小与物体的形状无关。 4、小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系” (1)实验的最佳顺序是（　　） A．甲、乙、丙、丁 B．丁、甲、乙、丙 C．乙、甲、丁、丙 (2)图乙中物体受到的浮力是 N。通过实验可得到的结论是：浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它 。 (3)以下情况会影响结论的是（　　） A．图乙中水面未到达溢水杯的溢水口 B．图乙中物体未全部浸没在水中 (4)将图乙中的水换成酒精（已知ρ酒精），物体受到的浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1)B(2)1 排开的液体受到的重力(3)A(4)变小 【解析】（1）最合理的实验顺序是： 丁、测出空桶的重力； 甲、测出物体所受到的重力； 乙、把物体浸在装满水的溢杯中，测出测力计的示数； 丙、测出桶和排开的水受到的重力；。故正确顺序为：丁、甲、乙、丙。 故选B。 （2）空气中物体的重力为G=2N；水中弹簧测力计的示数为F′=1N， 物体在水中受到的浮力为，由图丁可知，空桶的重力G桶=0.5N， 由图丙可知，水和桶的重力G总=1.5N， 所以溢出水的重力为，根据计算结果，可见F浮=G排，说明浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力。 （3）A．图乙中水面未到达溢水杯的溢水口，物体放入溢水杯时，先要使溢水杯满了才可以向外排水，故在此过程中，物体受到的浮力大于排出的水的重力，故A符合题意； B．图乙中物体未全部浸没在水中，物体排开液体的体积小，排开液体的重力小，浮力也小，仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力，对实验没有影响，故B不符合题意。故选A。 （4）将图乙中的水换成酒精，液体的密度变小，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，浮力变小。 5、为了探究浮力的大小跟哪些因素有关，小乐用装有沙子的柱形带盖玻璃瓶依次做了如图所示的实验，来验证下列猜想。 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：浮力大小与物体的质量有关。 (1)通过实验，可知C中玻璃瓶所受浮力的大小是 ； (2)通过实验步骤A、B、C可得结论：当 ；通过实验步骤 ，可得猜想1是正确的； (3)为验证猜想3，小乐将玻璃瓶中的沙子倒掉一些，并擦干瓶外的水，按步骤A和D得出浮力大小；重复上述操作多次，若发现 ，则说明猜想3错误； (4)有人猜想：“浸没在液体中的固体所受的浮力可能跟固体的形状有关”，为验证猜想小乐用橡皮泥代替了装沙子的玻璃瓶，设计实验方案如下： ①用细线拴上橡皮泥，悬挂在弹簧测力计下，使橡皮泥缓慢地 ，读出测力计的示数； ② ，重复上述步骤，读出测力计的示数； ③比较和的大小，若相等，说明浮力大小和物体的形状无关；若不相等，说明浮力大小和物体的形状有关。 【答案】(1)2(2)液体密度相同时，排开液体体积越大，物体所受浮力越大 A、C、E (3)浮力不变(4)浸没在水中 改变橡皮泥的形状 【解析】（1）A、C实验步骤中，A图中在空气中弹簧测力计测量的是物体的重力，即G=4.8N，C图中弹簧测力计的示数F示=2.8N，根据称重法可知浮力 （2）根据控制变量法可知，研究物体所受浮力的大小与物体排开液体的体积有关，要控制排开液体的密度相同，改变物体排开液体的体积，B、C实验中物体排开液体的体积不同，由于测力计示数不同，由称重法知，两实验中受到的浮力不同，根据A、B、C的结果，可得液体密度相同时，排开液体体积越大，物体所受浮力越大。通过A、C、E实验步骤可知，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，金属块所受浮力也增大，说明浮力的大小与液体密度有关，可得猜想1是正确的。 （3）要验证猜想3：浮力大小与物体的质量有关，必须控制液体的密度和物体浸没在液体中的体积不变。根据称重法测浮力，将瓶子中的沙子倒掉一些可以减小物体的质量，按步骤A、D测出浮力大小，重复多次上述操作，若发现浮力大小不变可说明猜想3错误。 （4）探究浸没在液体中的固体所受的浮力是否与固体形状有关，应控制液体密度与固体的体积不变而改变物体的形状，结合称重法测浮力可得实验方法：①用细线拴上橡皮泥，悬挂在弹簧测力计下端，使橡皮泥缓慢地浸没在水中，读出弹簧测力计示数F1；②改变橡皮泥的形状，重复上述步骤，测出弹簧测力计示数F2；③比较F1和F2的大小，若相等，说明浸没在液体中的固体所受的浮力跟固体的形状无关。 6、实验小组探究浮力大小与哪些因素有关，同学们先后按照图所示的步骤进行探究。 (1)比较图中A、B、C、D四次实验，可以说明物体 越大，物体所受浮力越大；比较C、D两次实验，可以得出结论：当物块完全浸没后向下移动但未触底的过程中，浮力大小与物块所处深度 ； (2)为了探究物体所受浮力的大小与浸入液体密度的关系，应该比较图中A、 三次实验； (3)本实验采用的研究方法是 ； (4)根据图中的实验数据可以计算出：物块完全浸没于水中时所受的浮力为 N；进一步可计算出该物块的密度为 。（，g取） 【答案】(1)排开液体的体积 无关(2)D、E(3)控制变量法(4)0.6 【解析】（1）比较A、B、C、D四次实验，发现随着排开液体的体积变大，弹簧测力计的示数变小，说明物体排开液体的体积越大，物体所受浮力越大；比较C、D两次实验，圆柱体浸没后向下移动但未触底的过程中，液体的密度和物体浸入液体的体积不变，弹簧测力计示数不变，则其受到的浮力不变，物体所受浮力与所处深度无关。 （2）为了探究物体所受浮力的大小与液体密度的关系，应控制物体排开液体的体积不变，因此应该比较A、D、E三次实验更好。 （3）物体所受浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关，在探究浮力的大小与液体密度的关系时，应控制排开液体的体积不变，本实验主要应用控制变量法。 （4）由A知，物体的重力为，由C知，物体浸没在水中时测力计示数为，则物体浸没在水中时浮力为 由阿基米德原理可得， 物体的重力为，根据可得， 浸没时，解得。 7、小明同学利用电子秤借助浮力测一拼图玩具中塑料块的密度。实验过程如下： （1）将电子秤放在水平桌面上，此时电子秤示数为零。 （2）轻轻将塑料块放在电子秤上，读数如图A所示。 （3）取走塑料块后，将空烧杯轻放在秤上，使用电子秤的归零功能后，将适量水倒入烧杯中，读数如图B所示。 （4）用细线系住塑料块缓缓浸入水至底部，电子秤的示数分别如图C、D、E、F所示，从图 中可以得出：浸入液体中的物体所受的浮力大小与排开液体体积有关。 （5）图D中塑料块静止时，绳子上的拉力为 N。 （6）塑料块的体积为 cm3，塑料块的密度为 kg/m3。 （7）小红也利用此装置完成了测量塑料块的密度，但她在第（3）步中电子秤没归零，在规范操作和正确计算的前提下，小红的塑料块的密度数值 小明的（选填“>”“＜”或“=”）。 【答案】（4）C、D（或C、E）（5）0.45（6）40 2.125×103 （7）= 【解析】（4）观察图C、D（或C、E）可知，塑料块浸入水中的体积逐渐增大，电子秤的示数也逐渐增大，当浸没后，物体浸没的深度增加，电子秤的示数不变。 根据力的相互作用，塑料块对水有向下的压力，压力大小等于浮力，电子秤示数变化量反映了这个压力的大小，所以电子秤示数的变化量等于塑料块受到的浮力，当塑料块全部浸没后排开水的体积不变，压力不变，则所受浮力不变。说明浸在液体中的物体所受的浮力大小与物体排开液体的体积有关。 （5）根据B、D图可知，塑料块浸没在水中时排开水的质量为m排=155.0g-115.0g=40.0g=0.04kg 塑料块浸没在水中时所受浮力为F浮=G排=m排g=0.04kg×10N/kg=0.4N 由图A可知物体的重力为G=mg=0.085kg×10N/kg=0.85N 绳子上的拉力为F=G-F浮=0.85N-0.4N=0.45N （6）由于浸没，塑料块体积为 塑料块密度为 （7）由题意知，塑料块的质量是准确的，若电子秤不归零，根据B、E图可知，塑料块浸没在水中时排开水的质量为两次示数的差，塑料块排开液体质量是准确的，根据可知，排开液体体积即塑料块的体积是准确的，根据可知其密度是准确的。小红的塑料块的密度数值等于小明的。 8、如图所示，物理课上同学们用金属块“探究浮力大小有哪些因素有关”。 (1)金属块浸没在水中时，受到的浮力是 N； (2)比较 三图可得出结论：液体密度相同时，金属块排开液体的体积越大，金属块所受浮力越大。若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，需要将金属块浸没在 中进行实验，这里用到的实验方法是 (3)课后，小涛想继续探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，利用以下器材：弹簧测力计、体积约10cm3的小石块、细线、烧杯、小桶、垫块和水，设计了如图所示的步骤。通过比较与 （用所测物理量符号表示）的关系，就可以发现规律； (4)小涛在动手实验时发现利用现有器材无法完成实验，原因是：该弹簧测力计的分度值是 N，而该小石块完全浸没在水中时的浮力约为 N。于是更换相关器材顺利完成了实验，并在多次实验后发现，要完成实验目的，小石块 （选填“一定”或“不一定”）要浸没在水中。 【答案】(1)1(2)甲、乙、丙 密度不同的液体 控制变量法(3) (4)0.2 0.1 不一定 【解析】（1）计算浮力，需明确金属块在空气中的重力和浸没在水中时弹簧测力计的示数。由图可知，金属块在空气中的重力，完全浸没在水中时弹簧测力计的拉力，根据称重法测浮力 （2）要探究“液体密度相同时，排开液体体积越大，浮力越大”，需控制液体密度相同，改变排开液体的体积。甲图中物体未浸入水中，排开体积为0，乙图中物体部分浸入水中，排开体积较小，丙图中物体完全浸入水中，排开体积最大，三图液体均为水，密度相同，符合控制变量要求，因此比较甲、乙、丙三图。探究浮力与液体密度的关系时，需控制排开液体体积相同，改变液体密度，因此需要将金属块浸没在密度不同的液体中。整个实验过程中，每次只改变一个变量，其他量保持不变，用到的实验方法是控制变量法。 （3）要验证浮力大小等于排开液体所受重力，需比较浮力与排开液体的重力。浮力：物体在空气中的重力​减去浸入水中时的拉力，即排开液体的重力：弹簧测力计对排开的水和小桶的总拉力减去空小桶的重力​，即通过比较与的关系，就可以发现规律。 （4）弹簧测力计的分度值：由图可知，弹簧测力计的刻度每一大格为1N，分为5小格，因此分度值是0.2N。已知小石块的体积，浸没时，根据阿基米德原理，小石块完全浸没在水中的浮力 由于浮力小于弹簧测力计的分度值，实验中难以准确测量，因此现有器材无法完成实验。阿基米德原理与物体是否浸没无关，多次实验后发现，无论物体部分浸入还是完全浸没，浮力都等于排开液体的重力，因此小石块不一定要浸没在水中。 9、小强想通过实验，证明“物体所受浮力的大小跟物体浸没在水中的深度无关”。实验器材有：盛有适量水的大烧杯、符合要求的弹簧测力计、刻度尺、拴好细线的实心铁块等。 (1)下面是小强设计的部分实验步骤，请你把实验步骤补充完整。 ①将拴好细线的实心铁块挂在弹簧测力计下静止， 并记录； ②用弹簧测力计吊着铁块， ； ③用弹簧测力计吊着铁块，改变铁块浸没在水中的深度，仿照步骤②，读出弹簧测力计示数并记录相关数据； ④利用 和所测数据计算出每次铁块受到的浮力并记录； (2)请你帮助小强设计实验数据记录表格 。 【答案】(1) 测出铁块的重力G 见详解 (2)见解析 【解析】（1）要证明“物体所受浮力的大小跟物体浸没在水中的深度无关”，由控制变量法可知，实验过程需保持液体密度不变，排开液体体积不变，改变物体浸没在水中的深度，根据称重法计算出每次的浮力并进行比较。故实验步骤如下： ①将拴好细线的实心铁块挂在弹簧测力计下静止，测出铁块的重力G并记录； ②用弹簧测力计吊着铁块，使其浸没在大烧杯内的水中深度h处，且不接触容器，读出弹簧测力计的示数F拉，并记录h、F拉； ③用弹簧测力计吊着铁块，改变铁块浸没在水中的深度h，仿照步骤②，读出弹簧测力计示数并记录相关数据； ④利用和所测数据计算出每次铁块受到的浮力并记录。 （2）由实验步骤可知，实验中，需测量物体的重力、物体浸没的深度、弹簧测力计的示数并根据称重法求出物体受到的浮力，表格设计如下： 实验次数 重力 深度 拉力 浮力 1 2 3 … 10、小红用圆柱形容器、刻度尺和一个不吸水的小木块等器材测量石块密度。 （1）如图甲所示，容器内装入适量水，小木块放入容器内静止时，测出容器内水深为； （2）如图乙所示， 用细线把石块与木块系住放入容器内静止时，测出容器内水深为； （3）如图丙所示，将石块直接放入容器内水中，测出容器内水深为； （4）石块密度的表达式= 。（用字母表示，水的密度为） 【答案】 【解析】设圆柱形容器的底面积为S。图甲到图丙，水深从变为，石块的体积等于水面上升的体积，即 图甲到图乙，水深从变为，水面上升的体积为 此过程中，因为木块原本漂浮，系上石块后整体仍漂浮，浮力增加量等于石块重力，根据阿基米德原理，得石块的重力为 因此石块的质量为 所以石块密度为。 11、物理兴趣小组做了“探究影响浮力大小的因素”的实验，根据他们的实验数据，请你回答下列问题。（，g取10N/kg） (1)图乙中物块所受浮力 ，分析图甲、乙、丙，说明浮力的大小与 有关； (2)由图甲、丙、丁可知，浮力大小与物体在液体中浸没的深度 （选填“无关”或“有关”）； (3)经进一步计算可知，盐水的密度为 (4)小明发现，如果把容器中的液体换成其他液体，弹簧测力计的示数就会不同。他思考用此实验中的弹簧测力计、物块、容器制作一个液体密度测量仪。在容器中倒入不同的液体，用弹簧测力计拉着物块浸没，直接在弹簧测力计上对应的拉力示数处标上密度值，就可以测量液体的密度了； a.将此物块浸没在某种液体中时，弹簧测力计示数为0，则对应的密度值应标 ； b.请根据这个弹簧测力计的分度值推测，这套装置改装成的液体密度测量仪的分度值是 。 【答案】(1)0.6 物体排开液体的体积(2)无关(3)(4) 【解析】（1）由图甲可知，物重为，图乙中物块所受浮力，分析图甲、乙、丙可知，物体排开液体的体积越大，弹簧测力计的示数越小，根据可知，物体所受的浮力越大，由此可以说明：浮力的大小与物体排开液体的体积有关。 （2）由图甲、丙、丁可知，当物体排开液体的体积相同、液体的密度相同时，物体浸在液体中的深度不同，弹簧测力计的示数相同，根据可知，物体所受的浮力相同，由此可得：浮力大小与物体在液体中浸没的深度无关。 （3）由图丁可知，物体浸没在水中受到的浮力为 物体排开水的体积为 物体的体积为 由图戊可知，物体浸没在盐水中受到的浮力为 盐水的密度为 （4）将此物块浸没在某种液体中时，弹簧测力计示数为0，则该物体受到的浮力等于重力为3N，则对应的密度为 [2]这个弹簧测力计的分度值推测为0.2N，则液体密度计的分度值为。 12、小明受到“曹冲称象”的故事启发，打算自制一个“浮力秤”。他首先利用实验器材“探究影响浮力大小的因素”，图甲是他的实验过程。 (1)在步骤A之前，应将弹簧测力计在 方向上校零；在图B中，物体受到的浮力为 N； (2)由A、B、C三图可知，浮力大小与 有关；由A、D、E三图中数据可以计算出盐水的密度为 （已知） 。据此，小明设计了如图乙的“浮力秤”，为使内筒竖直漂浮在水中，在其内装入适量沙子； (3)内筒（壁厚忽略不计）中未放钩码，漂浮时水面的位置定为零刻度线，画在内筒的外壁。内筒中放入50g的钩码，漂浮时水面的位置标记为“50g”刻度线，以此类推。若内筒底面积为20cm2，则“200g”刻度线距离零刻度线 cm（g=10N/kg）。将质量越大的物体放入内筒中（内筒未沉底），内筒底部受到的液体压强越 ； (4)若仅将外筒中水换成盐水、用该“浮力秤”测量物体的质量，测量值会 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。为提高“浮力秤”的测量精度，可以采取什么样的方法？请写出一种： 。 【答案】(1)竖直 1.4(2)排开液体体积 1.1×103(3)10 大 (4)偏小 减小内筒的底面积 【解析】（1）本实验中弹簧测力计在竖直方向上测量拉力的大小，故使用前要在竖直方向上对弹簧测力计校零。在图B中，弹簧测力计分度值为0.2N，其示数为2.6N，由称重法可知在图B中受到的浮力 （2）由A、B、C三图可知：物体浸入液体中的体积（排开液体的体积）越大，受到的浮力越大，所以浮力的大小与物体排开液体的体积有关。由图A、D可知，图D中受到的浮力根据阿基米德原理知物块的体积为根据称重法可得，由图E可知，物块浸没在盐水中时受到的浮力是 物块排开盐水的体积 盐水密度为 （3）物体和内筒处于漂浮状态，浮力的增加量等于增加的钩码的重力，即 由阿基米德原理得：对应刻度线距离零刻度线的高度为 内筒中放入钩码的重力越大，内筒排开液体的体积越大，底面积不变，内筒浸入的深度越大，由液体的压强p=ρgh可知，内筒底部受到的液体压强越大。 （4）把在水中标定好的浮力秤，放入盐水中后，测量同一物体时，由可知，浮力不变，密度越大，排开液体的体积越小，内筒的底面积不变，浸入的深度变小，对应测量的质量偏小。测量一定质量的物体时，距离零刻度线的深度越大，浮力秤的精确度越高，距离零刻度线的深度，ΔF浮一定，要增大h，可减小内筒的底面积S。 1 学科网（北京）股份有限公司 $