第二节 探究：浮力大小与哪些因素有关（导学案）物理新教材沪科版八年级全一册

第2节 探究：浮力大小与哪些因素有关（导学案） 【学习目标】 1.理解浮力大小与哪些因素有关，建立科学思维。 2.能完成“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验，能提出合理的猜想，能采用控制变量的方法设计实验方案，能分析数据并得出结论。 【学习重点】 探究浮力大小与哪些因素有关。 【学习难点】 能提出合理的猜想，能采用控制变量的方法设计实验方案，能分析数据并得出结论。 【自主预习】 阅读课本内容，并解答以下问题： 实验：探究浮力的大小跟哪些因素有关 1.探究浮力与物体浸在液体中体积的关系（ABC）：在同一液体中，物体浸在液体中的体积越大，所受到的浮力 越大 。 2.探究浮力与物体浸没后深度的关系（ACD）：浮力的大小与物体浸没在同种液体中的深度 无关 。 3. 探究浮力与液体密度的关系（ACE）：物体排开液体体积一定时，液体密度越大，浮力 越大 。 4.结论：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 。物体浸在液体中的体积 越大 、液体的密度 越大 ，物体所受浮力就越大。 【探究新知】 【学习任务一】浮力大小与哪些因素有关 我们已经知道液体（气体）对浸在其中的物体，有竖直向上的浮力，并且了解了浮力产生的原因，那么浮力的大小跟哪些因素有关呢？ 1.请谈谈你的猜想： （1）可能与物体的密度有关？ 生活场景：冰山在水中会漂浮，石块扔到在水中会沉底。 （2）可能与液体的密度有关？ 生活场景：人在水中会下沉，在死海中却能漂浮于水面。 （3）可能与物体浸在水中的体积有关？ 生活场景：人在游泳时走向深水区，随着深度的增加，身体浸入水中的体积越来越多，人感受到浮力越来越大。 2.实验探究：浮力大小与哪些因素有关 【实验目的】 （1）探究浮力大小与哪些因素有关。 （2）学习制订实验步骤进行实验。 【实验器材】 铁架台、弹簧测力计、金属块、小石块、烧杯、细绳、水、盐水 【实验设计】 （1）用弹簧测力计测量物体（金属块或小石块）所受重力，将悬挂在弹簧测力计下的物体浸入液体中，测出物体所受的拉力，物体所受浮力等于重力与拉力的差值。 （2）采用控制变量法分别探究浮力大小与物体排开液体的体积、浸没深度和液体密度的关系。 ①探究浮力大小与物体排开液体的体积关系：控制液体密度不变。 ②探究浮力大小与液体的密度关系：控制物体浸入液体中的体积不变。 【实验步骤】 （1）用弹簧测力计测量出物体的重力。（图A） （2）将物体分别浸在水中不同深度处，读出弹簧测力计示数。（图BCD） （3）将物体浸没在盐水中，读出弹簧测力计的示数。（图E） （4）记录每次数据，计算对应的浮力。 【实验表格】 【分析论证】 （1）图A、B、C比较发现： 浮力的大小跟物体排开液体的体积有关，同种液体，物体排开液体的体积越大，浮力越大. （2）图A、C、E比较发现： 浮力的大小跟液体的密度有关，在排开液体的体积相同时，液体的密度越大，浮力越大。 （3）图A、C、D比较发现： 浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。 【实验结论】 大量实验表明： 物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关，还与物体排开液体的体积有关，而与浸没在液体中的深度无关。物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 【反思交流】 （1）浮力的大小与物体的形状是否有关呢？ 首先用弹簧测力计测出橡皮泥的重力，然后将同一块橡皮泥捏成各种形状并且分别浸没在水中，读出每次弹簧测力计的示数。 实验现象：每次橡皮泥所受到的浮力相等。 实验结论：浮力的大小跟物体的形状无关，因为橡皮泥所在液体密度不变，排开液体的体积也相同。 （2）浮力的大小与物体的密度是否有关呢？ 首先用弹簧测力计分别测出体积相等的铜块、铝块的重力，然后将它们分别浸没在水中，读出每次弹簧测力计的示数。 实验现象：铜块、铁块所受到的浮力相等。 实验结论：浮力的大小跟物体的密度无关，因为铜块、铁块所在液体密度不变，排开液体的体积也相同。 【例题1】在“探究影响浮力大小的因素”实验中，同学们根据生活经验，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想： ①与物体浸入液体的深度有关 ②与物体排开液体的体积有关 ③与液体的密度有关 (1)进行探究时，实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。当物体P浸没在水中时所受浮力大小为 N； (2)分析a、c、d三次实验，可知浮力大小与物体浸入液体的深度 （选填“有关”或“无关”）； (3)分析a、b、c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。 【答案】(1)2 (2)无关 (3)物体排开液体的体积 (4)a、d、e 【详解】（1）由题图a可知，物体的重力等于4.8N，题图d中物体受到向下的重力、向上的拉力和向上的浮力，故重力大小等于拉力与浮力之和；由题图d可知，拉力大小等于2.8N，故当物体P浸没在水中时所受浮力大小为 （2）c、d两图中物体排开液体的体积和液体的密度相同，物体浸入水中的深度不同，但弹簧测力计的示数不变，拉力不变，故物体所受的浮力也不变，分析a、b、c三次实验可知：物体所受的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。 （3）比较a、b、c三次实验中，b、c两次实验所用的液体相同，物体浸入液体的体积不同，测力计的读数不同，浮力不同；可得出浮力大小与物体排开液体的体积有关。 （4）图d中物体完全浸没在水中，所受的浮力等于 图e中物体完全浸没在盐水中，所受的浮力等于 比较a、d、e可知，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，盐水的密度大，物体浸没在盐水时受到的浮力大，可得出：物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大，浮力大小与液体的密度有关。 【例题2】关于图中所示实验，下列说法正确的是（　　） A．可以探究浮力的大小是否跟物体的密度有关 B．可以探究浮力的大小是否跟液体的密度有关 C．可以探究浮力的大小是否跟物体的重力有关 D．可以探究浮力的大小是否跟物体浸在液体中的体积有关 【答案】D 【详解】A．探究浮力的大小是否跟物体的密度有关，要控制排开液体的体积和液体密度相同，只改变物体密度的大小，只有一个物体，故无法完成，故A错误； B．探究浮力的大小是否跟液体的密度有关，要控制排开液体的体积和物体的密度相同，只改变液体密度的大小，只有一种液体，故无法完成，故B错误； C．探究浮力的大小是否跟物体的重力有关，要控制排开液体的体积和液体密度相同，改变物体的质量，由图知，物体的质量不能改变，故无法完成，故C错误； D．探究浮力的大小是否跟物体浸在液体中的体积有关，控制液体的密度相同，改变物体浸在液体的体积不同，由称重法可知浮力大小，故D正确。 故选D。 【例题3】如图所示，甲、乙、丙、丁是用同一金属块探究浮力大小跟哪些因素有关的实验。下列分析不正确的是（　　） A．图乙中金属块受到的浮力大小为0.6N B．利用甲、乙、丙，可以探究浮力的大小与物体浸在液体中的体积的关系 C．利用甲、乙、丙，可以探究浮力的大小与物体浸没在液体中深度的关系 D．利用甲、丙、丁，可以探究浮力的大小与液体密度的关系 【答案】C 【详解】A．乙图金属块浸在水中时，根据称重法测浮力可知，受到浮力的大小为 故A正确，不符合题意； BC．根据甲、乙、丙可知，物体浸在液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，故所受浮力不同，所以可以探究浮力的大小与物体浸在液体中的体积的关系；若要探究浮力的大小与物体浸没在液体中深度的关系，应再设置一组实验，让物体浸没但处在不同深度，观察弹簧测力计示数，比较浮力大小，故B正确，不符合题意，C错误，符合题意； D．根据甲、丙、丁可知，同一个物体浸没在不同液体中，排开的液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计示数不同，故浮力不同，所以可以探究浮力的大小与液体密度的关系，故D正确，不符合题意。 故选C。 【学习任务二】用力传感器探究影响浮力大小的因素 1.实验器材： 力传感器、铁架台、升降台、金属块、烧杯、细绳、水、盐水等。 ●加油站：力传感器。 力传感器是一种将力信号转变为电信号输出的电子元件。力传感器主要由三个部分组成:力敏元件、转换元件、电路部分。 2.实验步骤： （1）用力传感器代替弹簧测力计悬挂物体，调整升降台的高度，让物体逐渐浸入水中。观察物体浸没前 和浸没后浮力的变化，看看能得出什么结论。 （2）将水换成盐水，比较物体浸没在这两种液体中的浮力，又能得到什么结论。 3.实验现象： （1）随着圆柱体逐渐浸入水中，进入水中的体积增大，传感器的示数逐渐变小，但是物体浸没后，传感器的示数不变。 （2）将水换成盐水，圆柱体浸没后，发现传感器的示数变小。 4.实验结论： （1）物体体受到的浮力大小与排开液体的体积有关；与物体浸没在液体中的深度无关。 （2）物体所受的浮力大小与液体的密度有关。 【例题4】信息科技小组的同学利用力传感器 力传感器可感知并测出拉力或压力的大小 对“浮力大小的影响因素”进行探究。操作如下： （1）如图所示，将力传感器固定在铁架台上，圆柱体A通过轻质细线与力传感器相连。 （2）装满水的薄壁柱形容器B置于升降台上（容器足够高），让升降台逐渐升高，随着圆柱体A逐渐浸入水中，传感器的示数逐渐变小，当圆柱体A刚好浸没时，传感器的示数减小了8N，继续浸入后发现传感器的示数稳定为4N不变，这一过程说明物体所受的浮力大小与物体_______________有关，而与_____________无关。（均选填“浸入液体深度”或“排开液体体积”）。 （3）为探究浮力的大小与液体密度的关系，小组同学将容器内装满密度为1.2×103kg/m3 的液体，再次使升降台逐渐升高，直到圆柱体A刚好浸没，传感器的示数一直减小了9.6N 。对比（2）、（3）可以得出：物体所受浮力的大小与液体的_______有关。 【答案（2）排开液体体积、 浸入液体深度（3）密度 【详解】（2）由题知，随着圆柱体A逐渐浸入水中，进入水中的体积增大，传感器的示数逐渐变小，根据F浮=G-F 知，圆柱体A受到的浮力增大，说明物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关；当圆柱体A刚好浸没时，传感器的示数减小了8N，说明此时 ，继续浸入后发现传感器的示数稳定为4N不变，说明物体所受的浮力大小与物体浸入液体深度无关。 （3）对比（2）（3），其它条件不变，物体所受浮力的变化是由液体密度引起的，可得出的结论是：物体所受浮力的大小与液体的密度有关。 【课堂总结】 按照学习内容学列本节课的思维导图： 【课堂练习】 要求：合上课本，像考试一样独立完成。 1．学习浮力的相关知识后，小明把如图甲所示的装置改装成密度计。如图乙所示，小明先将物块A分别浸没在三种液体中。当弹簧测力计示数稳定时，小明在指针所指位置分别标记对应的液体密度，如图丙所示。 （1）如图乙所示，当物块浸没在不同的液体中时，液体密度越大，弹簧测力计示数越 ； （2）该密度计的刻度应标记在 N的位置； （3）该密度计使用时，在不接触容器底部的前提下，测量结果与物体A浸没在液体中的深度 （选填“有关”或“无关”）。 【答案】 小 6 无关 【详解】（1）[1]由图乙可知，从左到右三次实验，物体均浸没在液体中，液体密度依次增大，弹簧测力计示数依次减小，所以，当物块浸没在不同的液体中时，液体密度越大，弹簧测力计示数越小。 （2）[2]由图甲可知，物体的重力为6N，若物体浸没在密度为的液体中，物体将不受到浮力，弹簧测力计的示数应等于物体的重力，所以，该密度计的刻度应标记在6N的位置。 （3）[3]物体浸没在液体中时，受到的浮力和深度无关，所以，该密度计使用时，在不接触容器底部的前提下，测量结果与物体A浸没在液体中的深度无关。 2．如图所示，用手将空饮料罐按入水中，当饮料罐浸入水中的体积越大时，排开的水越多，就会越感觉吃力。根据以上事实，可以猜想浮力大小可能与下列哪个因素的关系（　　） A．物体的重力 B．物体排开液体的体积 C．物体的密度 D．物体的质量 【答案】B 【详解】当饮料罐浸入水中的体积越大时，物体的质量、密度和重力都没有发生变化，而排开的水越来越多，就会越感觉吃力，说明浮力在增大，所以可以猜想浮力大小可能与排开水液体的体积有关，与物体的重力、密度和质量无关，故ACD不符合题意，B符合题意。 3．潜水员在水中潜水（如图所示），当他从浅水区走向深水区时，若水底布满小石头，则下列体验与分析合理的是（    ） A．当他从浅水区走向深水区，他脚底的疼痛感会加重，是因为它受到的重力逐渐变大 B．当他从浅水区走向深水区，他脚底的疼痛感会减弱，是因为他受到的浮力逐渐变大 C．当他浸没于水中并从水下3m处下潜到水下10m的过程中，他所受到的浮力逐渐变大 D．他看到深埋于泥沙中的桥墩能稳稳地矗立于水中，是因为桥墩受到的浮力与重力平衡 【答案】B 【详解】AB．当他从浅水区走向深水区，他脚底的疼痛感会减弱，是因为他排开水的体积变大，受到的浮力逐渐变大，他对池底的压力变小，因此他脚底的疼痛感会减弱，故A不符合题意，B符合题意； C．当他浸没于水中并从水下3m处下潜到水下10m的过程中，他排开水的体积不变，所受到的浮力不变，故C不符合题意； D．他看到深埋于泥沙中的桥墩能稳稳地矗立于水中，是因为桥墩不受到浮力的作用，只受重力的作用，故D不符合题意。 故选B。 4．小金通过研究，得到“物体在液体中受到的浮力大小与液体密度、物体排开液体的体积有关，与物体浸入液体的深度无关”的结论。下列四组实验可以证明“物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关”的是（　　） ①弹簧测力计挂着浸在水中的铝块，慢慢下移，在铝块浸没前，弹簧测力计示数逐渐变小 ②弹簧测力计挂着浸没在水中的铝块，让铝块再下移一段距离，弹簧测力计示数大小不变 ③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中，均漂浮在水面上 ④弹簧测力计挂着铝块，先后将铝块平放、侧放和竖放，使其部分浸入同一杯水中，保证每次水面到达同一标记处，弹簧测力计示数大小不变 A．只有②③ B．只有②④ C．只有②③④ D．①②③④ 【答案】C 【详解】①在铝块浸没前，随着铝块浸入水中深度的增加，物体排开水的体积增大，它受到的浮力在增大，由称重法 在铝块浸没前，弹簧测力计示数逐渐变小，但不能得到“物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关”的结论，故①错误； ②当铝块完全浸没在水中后，无论再下移多深，物体排开水的体积都是不变的，它受到的浮力都不再改变，所以弹簧测力计示数大小不变，所以可以得出“物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关”的结论，故②正确； ③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中，浸入水中的深度不一样，但均漂浮在水面上，说明了木块受到的浮力等于其重力，与浸入水中深度无关，故③正确； ④这个实验中，铝块虽然以不同的姿态部分浸入水中，但每次水面都到达同一标记处，说明铝块排开水的体积是相同的。而弹簧测力计示数大小不变，说明铝块受到的浮力也是相同的。这进一步证明了，在排开液体体积相同的情况下，浮力与物体的姿态（即浸入液体的深度，虽然这里深度略有不同，但关键是排开体积相同）无关。因此，故④正确。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．小玟为了探究“物体所受的浮力是否与物体所处的深度和液体的密度有关”，她做实验的步骤如图所示，并记录了弹簧测力计的示数及金属体下表面所处的深度。下列选项中能正确反映浮力和深度关系的图像是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由题图可知，物体在浸没在水中以前，随着浸在水中的深度增加，测力计示数减小，根据称重法可知浮力增大；完全浸没后，深度增加，测力计示数不变，则浮力不再变化，所以整个过程中，浮力先变大后不变。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 6．物理兴趣小组的同学在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，进行了下列的实验操作： (1)如图甲，用弹簧测力计测出圆柱体合金块的重力为 N； (2)从合金块的下表面与水面相平时开始缓慢下降，记下合金块的下表面与水面的距离h，以及相应的弹簧测力计的示数F，并绘出F－h图像，如图乙中的a图线。分析a图线可知： ①当合金块完全浸没在水中时，受到的浮力为 N ②合金块在水中受到的浮力大小与它排开水的体积成 比，与它浸没在水中的深度 关。 (3)将容器中的水换成另一种液体，重复（2）中实验，绘出F－h图像，如图乙中的b图线。比较a、b图线可知，合金块在液体受到的浮力大小与液体的 有关。 (4)他们还想探究“物体受到浮力的大小是否与物体的形状有关”，用两块相同的橡皮泥，分别捏成球状与碗状后，放入水中，静止时两块橡皮泥处于如图所示的位置。于是，他们得出了结论：物体受到浮力的大小与物体的形状有关。你认为他们的结论是的 （选填“正确”或“错误”），理由是 。 【答案】(1)7.2 (2) 3 正 无 (3)密度 (4) 错误 没有控制橡皮泥浸入水中的体积相同 【详解】（1）由图甲可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，则其示数为7.2N，该合金块的重力为7.2N。 （2）[1]由图可知，当合金块完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数4.2N，则浸没在水中受到浮力为 [2]根据阿基米德原理可知，当液体密度一定时，浮力与排开液体体积成正比；当它浸没后，深度改变时，液体密度和排开液体体积均不变，所以浮力不变，故与它浸没在水中的深度无关。 （3）物体没变，即重力不变，h相同时，排开液体体积相同，测力计示数不同，根据可知浮力不同，说明浮力大小和液体密度有关。 （4）[1][2]探究物体受到浮力的大小与物体的形状关系时，应控制液体密度和排开液体体积相同；而题中只控制了液体密度相同，为控制排开水的体积相同，故结论错误。 【课后反思】 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的地方有哪些？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节 探究：浮力大小与哪些因素有关（导学案） 【学习目标】 1.理解浮力大小与哪些因素有关，建立科学思维。 2.能完成“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验，能提出合理的猜想，能采用控制变量的方法设计实验方案，能分析数据并得出结论。 【学习重点】 探究浮力大小与哪些因素有关。 【学习难点】 能提出合理的猜想，能采用控制变量的方法设计实验方案，能分析数据并得出结论。 【自主预习】 阅读课本内容，并解答以下问题： 实验：探究浮力的大小跟哪些因素有关 1.探究浮力与物体浸在液体中体积的关系（ABC）：在同一液体中，物体浸在液体中的体积越大，所受到的浮力 。 2.探究浮力与物体浸没后深度的关系（ACD）：浮力的大小与物体浸没在同种液体中的深度 。 3. 探究浮力与液体密度的关系（ACE）：物体排开液体体积一定时，液体密度越大，浮力 。 4.结论：物体在液体中所受的浮力大小，跟它浸在液体中的体积 ，跟液体的密度 。物体浸在液体中的体积 、液体的密度 ，物体所受浮力就越大。 【探究新知】 【学习任务一】浮力大小与哪些因素有关 我们已经知道液体（气体）对浸在其中的物体，有竖直向上的浮力，并且了解了浮力产生的原因，那么浮力的大小跟哪些因素有关呢？ 1.请谈谈你的猜想： （1）可能与物体的密度有关？ 生活场景：冰山在水中会 ，石块扔到在水中会 。 （2）可能与液体的密度有关？ 生活场景：人在水中会 ，在死海中却能 于水面。 （3）可能与物体浸在水中的体积有关？ 生活场景：人在游泳时走向深水区，随着深度的增加，身体浸入水中的体积越来越多，人感受到浮力越来越 。 2.实验探究：浮力大小与哪些因素有关 【实验目的】 （1）探究浮力大小与哪些因素有关。 （2）学习制订实验步骤进行实验。 【实验器材】 铁架台、弹簧测力计、金属块、小石块、烧杯、细绳、水、盐水 【实验设计】 （1）用弹簧测力计测量物体（金属块或小石块）所受重力，将悬挂在弹簧测力计下的物体浸入液体中，测出物体所受的拉力，物体所受浮力等于重力与拉力的差值。 （2）采用控制变量法分别探究浮力大小与物体排开液体的体积、浸没深度和液体密度的关系。 ①探究浮力大小与物体排开液体的体积关系：控制 不变。 ②探究浮力大小与液体的密度关系：控制物体 不变。 【实验步骤】 （1）用弹簧测力计测量出物体的重力。（图A） （2）将物体分别浸在水中不同深度处，读出弹簧测力计示数。（图BCD） （3）将物体浸没在盐水中，读出弹簧测力计的示数。（图E） （4）记录每次数据，计算对应的浮力。 【实验表格】 【分析论证】 （1）图A、B、C比较发现： 浮力的大小跟 有关，同种液体，物体排开液体的体积越大，浮力越大. （2）图A、C、E比较发现： 浮力的大小跟 有关，在排开液体的体积相同时，液体的密度越大，浮力越大。 （3）图A、C、D比较发现： 浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度 。 【实验结论】 大量实验表明： 物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关，还与物体排开液体的体积有关，而与浸没在液体中的深度无关。物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 【反思交流】 （1）浮力的大小与物体的形状是否有关呢？ 首先用弹簧测力计测出橡皮泥的重力，然后将同一块橡皮泥捏成各种形状并且分别浸没在水中，读出每次弹簧测力计的示数。 实验现象：每次橡皮泥所受到的浮力 。 实验结论：浮力的大小跟物体的形状 ，因为橡皮泥所在液体密度不变，排开液体的体积也相同。 （2）浮力的大小与物体的密度是否有关呢？ 首先用弹簧测力计分别测出体积相等的铜块、铝块的重力，然后将它们分别浸没在水中，读出每次弹簧测力计的示数。 实验现象：铜块、铁块所受到的浮力 。 实验结论：浮力的大小跟物体的密度 ，因为铜块、铁块所在液体密度不变，排开液体的体积也相同。 【例题1】在“探究影响浮力大小的因素”实验中，同学们根据生活经验，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想： ①与物体浸入液体的深度有关 ②与物体排开液体的体积有关 ③与液体的密度有关 (1)进行探究时，实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。当物体P浸没在水中时所受浮力大小为 N； (2)分析a、c、d三次实验，可知浮力大小与物体浸入液体的深度 （选填“有关”或“无关”）； (3)分析a、b、c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。 【例题2】关于图中所示实验，下列说法正确的是（　　） A．可以探究浮力的大小是否跟物体的密度有关 B．可以探究浮力的大小是否跟液体的密度有关 C．可以探究浮力的大小是否跟物体的重力有关 D．可以探究浮力的大小是否跟物体浸在液体中的体积有关 【例题3】如图所示，甲、乙、丙、丁是用同一金属块探究浮力大小跟哪些因素有关的实验。下列分析不正确的是（　　） A．图乙中金属块受到的浮力大小为0.6N B．利用甲、乙、丙，可以探究浮力的大小与物体浸在液体中的体积的关系 C．利用甲、乙、丙，可以探究浮力的大小与物体浸没在液体中深度的关系 D．利用甲、丙、丁，可以探究浮力的大小与液体密度的关系 【学习任务二】用力传感器探究影响浮力大小的因素 1.实验器材： 力传感器、铁架台、升降台、金属块、烧杯、细绳、水、盐水等。 ●加油站：力传感器。 力传感器是一种将力信号转变为电信号输出的电子元件。力传感器主要由三个部分组成:力敏元件、转换元件、电路部分。 2.实验步骤： （1）用力传感器代替弹簧测力计悬挂物体，调整升降台的高度，让物体逐渐浸入水中。观察物体浸没前 和浸没后浮力的变化，看看能得出什么结论。 （2）将水换成盐水，比较物体浸没在这两种液体中的浮力，又能得到什么结论。 3.实验现象： （1）随着圆柱体逐渐浸入水中，进入水中的体积增大，传感器的示数逐渐变小，但是物体浸没后，传感器的示数不变。 （2）将水换成盐水，圆柱体浸没后，发现传感器的示数变小。 4.实验结论： （1）物体体受到的浮力大小与排开液体的体积 ；与物体浸没在液体中的深度 。 （2）物体所受的浮力大小与液体的密度有关。 【例题4】信息科技小组的同学利用力传感器 力传感器可感知并测出拉力或压力的大小 对“浮力大小的影响因素”进行探究。操作如下： （1）如图所示，将力传感器固定在铁架台上，圆柱体A通过轻质细线与力传感器相连。 （2）装满水的薄壁柱形容器B置于升降台上（容器足够高），让升降台逐渐升高，随着圆柱体A逐渐浸入水中，传感器的示数逐渐变小，当圆柱体A刚好浸没时，传感器的示数减小了8N，继续浸入后发现传感器的示数稳定为4N不变，这一过程说明物体所受的浮力大小与物体_______________有关，而与_____________无关。（均选填“浸入液体深度”或“排开液体体积”）。 （3）为探究浮力的大小与液体密度的关系，小组同学将容器内装满密度为1.2×103kg/m3 的液体，再次使升降台逐渐升高，直到圆柱体A刚好浸没，传感器的示数一直减小了9.6N 。对比（2）、（3）可以得出：物体所受浮力的大小与液体的_______有关。 【课堂总结】 按照学习内容学列本节课的思维导图： 【课堂练习】 要求：合上课本，像考试一样独立完成。 1．学习浮力的相关知识后，小明把如图甲所示的装置改装成密度计。如图乙所示，小明先将物块A分别浸没在三种液体中。当弹簧测力计示数稳定时，小明在指针所指位置分别标记对应的液体密度，如图丙所示。 （1）如图乙所示，当物块浸没在不同的液体中时，液体密度越大，弹簧测力计示数越 ； （2）该密度计的刻度应标记在 N的位置； （3）该密度计使用时，在不接触容器底部的前提下，测量结果与物体A浸没在液体中的深度 （选填“有关”或“无关”）。 2．如图所示，用手将空饮料罐按入水中，当饮料罐浸入水中的体积越大时，排开的水越多，就会越感觉吃力。根据以上事实，可以猜想浮力大小可能与下列哪个因素的关系（　　） A．物体的重力 B．物体排开液体的体积 C．物体的密度 D．物体的质量 3．潜水员在水中潜水（如图所示），当他从浅水区走向深水区时，若水底布满小石头，则下列体验与分析合理的是（    ） A．当他从浅水区走向深水区，他脚底的疼痛感会加重，是因为它受到的重力逐渐变大 B．当他从浅水区走向深水区，他脚底的疼痛感会减弱，是因为他受到的浮力逐渐变大 C．当他浸没于水中并从水下3m处下潜到水下10m的过程中，他所受到的浮力逐渐变大 D．他看到深埋于泥沙中的桥墩能稳稳地矗立于水中，是因为桥墩受到的浮力与重力平衡 4．小金通过研究，得到“物体在液体中受到的浮力大小与液体密度、物体排开液体的体积有关，与物体浸入液体的深度无关”的结论。下列四组实验可以证明“物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关”的是（　　） ①弹簧测力计挂着浸在水中的铝块，慢慢下移，在铝块浸没前，弹簧测力计示数逐渐变小 ②弹簧测力计挂着浸没在水中的铝块，让铝块再下移一段距离，弹簧测力计示数大小不变 ③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中，均漂浮在水面上 ④弹簧测力计挂着铝块，先后将铝块平放、侧放和竖放，使其部分浸入同一杯水中，保证每次水面到达同一标记处，弹簧测力计示数大小不变 A．只有②③ B．只有②④ C．只有②③④ D．①②③④ 5．小玟为了探究“物体所受的浮力是否与物体所处的深度和液体的密度有关”，她做实验的步骤如图所示，并记录了弹簧测力计的示数及金属体下表面所处的深度。下列选项中能正确反映浮力和深度关系的图像是（　　） A． B． C． D． 6．物理兴趣小组的同学在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，进行了下列的实验操作： (1)如图甲，用弹簧测力计测出圆柱体合金块的重力为 N； (2)从合金块的下表面与水面相平时开始缓慢下降，记下合金块的下表面与水面的距离h，以及相应的弹簧测力计的示数F，并绘出F－h图像，如图乙中的a图线。分析a图线可知： ①当合金块完全浸没在水中时，受到的浮力为 N ②合金块在水中受到的浮力大小与它排开水的体积成 比，与它浸没在水中的深度 关。 (3)将容器中的水换成另一种液体，重复（2）中实验，绘出F－h图像，如图乙中的b图线。比较a、b图线可知，合金块在液体受到的浮力大小与液体的 有关。 (4)他们还想探究“物体受到浮力的大小是否与物体的形状有关”，用两块相同的橡皮泥，分别捏成球状与碗状后，放入水中，静止时两块橡皮泥处于如图所示的位置。于是，他们得出了结论：物体受到浮力的大小与物体的形状有关。你认为他们的结论是的 （选填“正确”或“错误”），理由是 。 【课后反思】 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的地方有哪些？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $