专题三 实验复习（五）压强浮力 相关实验 -2025-2026学年人教版物理八年级下学期

专题三 实验复习 （五）压强、浮力相关实验（新人教版）（教师篇） 实验一　探究影响压力作用效果的因素 （一）实验要点 1.【实验装置】 2.【实验方法】控制变量法、转换法。 （1）转换法的应用：通过　海绵的凹陷程度　来比较压力的作用效果。 （2）控制变量法的应用： ①探究压力的作用效果与压力大小的关系：保持 受力面积　不变，改变　压力的大小　； ②探究压力的作用效果与受力面积的关系：保持 压力　不变，改变　受力面积的大小　。 3.【实验结论】 压力的作用效果不仅与压力的大小有关，还与受力面积的大小有关。 （1）当压力一定时，受力面积　越小　，压力的作用效果越　明显　。 （2）当受力面积一定时，压力　越大　，压力的作用效果越　明显　。 4.【交流与反思】 （1）选用海绵而不用木板的原因：海绵容易发生形变，实验现象更明显。 （2）可代替海绵的材料：沙子、橡皮泥。 5.判断生活实例是增大还是减小压强，是运用什么方法增大或减小压强的。 （二）强化训练 ☆小明和小华同学利用小桌、海绵、砝码及肥皂探究影响压力作用效果的因素，实验探究过程如图所示。 （1）小明通过观察___________________来比较压力的作用效果，这里应用的科学方法是________。 （2）比较甲、乙两图可得出结论：_________________________________________________。 （3）比较______、_____两图可得出结论：压力一定时，　___________越小，压力的作用效果越明显。这里应用的科学方法是______________。 （4）实验时，如果没有海绵，______（选填“可以”或“不可以”）用沙子来代替海绵。 （5）【拓展设问】小华将肥皂沿竖直方向切成大小不同的A、B两块，放在海绵上，如图丁、戊所示，发现海绵的凹陷程度相同，所以得出结论：压力的作用效果与受力面积无关。小华的方法是______（选填“正确”或“错误”）的，理由是______________________。 （6）【素养设问】若将海绵换成木板，小桌对支持面的压强______（选填“变大”“变小”或“不变”）。此实验_______（选填“能”或“不能”）用木板代替海绵，原因是_________________。 海绵的凹陷程度 转换法 受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显 乙 解析： 1 确定比较压力作用效果的方法。 小明通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效。 果，这里应用的科学方法是转换法。 2分析甲、乙两图得出结论。比较甲、乙两图，可以得出结论:受力面积一定时:压力越大，压力的作用效果越明显。 3 确定比较压力作用效果的另一组实验。 比较乙、丙两图，可以得出结论:压力一定时，受:力面积越小，压力的作用效果越明显。 这里应用的科学方法是控制变量法。 4 判断沙子是否可以代替海绵。 实验时，如果没有海绵，可以用沙子来代替海绵因为沙子也能显示压力的作用效果。 5 评估小华的实验方法。 小华的方法是错误的，理由是没有控制压力大小不变，因此不能得出压力的作用效果与受力面积无关的结论。 6分析将海绵换成木板的影响。 若将海绵换成木板，小桌对支持面的压强不变。此实验不能用木板代替海绵，原因是木板的形变不明显，无法清晰显示压力的作用效果。 故答案为；丙 受力面积 控制变量法 可以 错误 没有控制压力大小不变 不变 不能 木板的形变不明显 （三）真题体验 ☆小明同学利用A、B两物体，泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”，如图所示。 (1)实验中小明是通过观察泡沫__________来比较压力作用效果的，这种研究方法是__________。 (2)比较__________两图所示实验，可以得出：压力的作用效果与压力的大小有关。 (3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，通过比较乙、丙两图所示实验，你认为合适吗？__________，理由是_____________________________________ ___________________________________。 (4)比较甲、丙两图实验可以得出的结论是__________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________。 (5)小明用一支铅笔探究“压力的作用效果与受力面积的关系”，设计了如图丁所示两种方案，其中__________(选填“C”或“D”)方案更合理一些。 (6)小明想起自己看过一部探险电影，电影中的男主角为了通过一片沼泽地，在双脚下各绑了一块木板。男主角这样做是为了__________受力面积，从而__________压强。(均选填“增大”或“减小”) 解析：1 确定实验中观察的物理量和研究方法。 实验中通过观察泡沫的凹陷程度来比较压力的作用效果，这种方法称为转换法。 2比较甲、乙两图所示实验，得出压力作用效果与压力大小的关系。 甲、乙两图中，受力面积相同，但压力不同，乙图中压力更大，泡沫的凹陷程度也更大，说明压力作用效果与压力大小有关。 3 评估乙、丙两图所示实验是否适合探究压力作用效果与受力面积的关系。 要探究压力作用效果与受力面积的关系，需要控制:压力大小不变。乙、丙两图中，压力大小不同，因:此不适合直接比较。 比较甲、丙两图实验得出结论。 甲、丙两图中，压力大小相同，但受力面积不同，丙图中受力面积更小，泡沫的凹陷程度更大，说明:压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 故答案为：(1)凹陷程度　转换法(2)甲、乙　(3)不合适　没有控制压力大小相等 (4)压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显(5)C　(6)增大　减小 实验二　探究液体压强与哪些因素有关（课标新增必做实验） （一）实验要点 1.【实验装置】 2.【实验方法】控制变量法、转换法。 （1）转换法的应用：根据U形管压强计中两管液面的 高度差　来判断液体压强的大小。 （2）控制变量法的应用： ①探究液体内部压强与方向的关系：控制探头在同种液体的同一深度处，改变　方向　，观察U形管液面的高度差； ②探究液体内部压强与深度的关系：控制探头在同种液体中，　方向　不变，改变探头的　深度　，观察U形管液面的高度差； ③探究液体内部压强与液体密度的关系：控制探头在相同深度，方向不变，改变　液体密度　，观察U形管液面的高度差； ④探究液体压强与容器形状是否有关的操作：控制其他变量均相同，只改变容器形状，观察U形管液面的高度差。 3.【实验结论】液体内部朝　各个方向　都有压强；在同种液体内部的同一深度，向各个方向的压强都　相等　，深度越　深　，压强越　大　；液体内部压强的大小还跟液体的　密度　有关，在深度相同时，液体的密度越　大　，压强越　大　；液体压强与容器形状无关。 4.【交流与反思】 （1）装置气密性的检查方法：用手压金属盒上的橡皮膜，观察U形管中的液柱是否变化，若液面升降灵活，则装置　不漏气　。 （2）U形管中液面的调平方法：取下软管重新安装。 5.液体压强大小的计算。 6.液体密度大小的计算。 （二）强化训练 ☆　探究液体压强与哪些因素有关 1.液体内部，因受到 且具有 ，往各个方向都存在压强. 2.液体压强大小与 、 有关，与物体的形状、物体的密度、物质的种类、容器的形状 . 3.同种液体，同一深度，往各个方向的压强大小 . 4.同种液体， 越大，液体压强 . 5.测量液体压强的仪器叫 ，其工作原理是利用 来反映金属探头所受的液体压强大小，运用了 法. 6.若不漏气，组装完好的压强计中的U形管 （填“是”或“不是”）连通器. 7.实验器材： 、烧杯、水、盐水、刻度尺等. 答案： 重力 流动性 液体的密度 深度 无关 相等 深度 越大 液体压强计 U形管左右液面的高度差 转换 不是 液体压强计 8.实验过程： （1）检验装置气密性：如图甲所示，用手按压金属探头的薄膜，若U形管左右液面高度差变化明显，说明该装置 （填“漏气”或“不漏气”）. （2）如图乙所示，将金属探头压入水中一定深度，往各个方向调整，发现U形管左右液面的高度差 （填“相同”或“不同”），说明同种液体，同一深度，往各个方向的压强 （填“相等”或“不相等”）. （3）如图丙所示，将金属探头压入水中不同的深度，发现深度 ，U形管左右液面高度差 ，说明液体压强 .保持深度一定，将水换成盐水，发现U形管左右液面高度差 （填“变小”“不变”或“变大”），说明同一深度， 越大，液体压强越大. 9.步骤（2）、（3）在实验方案设计上，都控制了某一个变量一定，采用了 法. 10.为了更方便比较，实验前，应该保持U形管左右液面 . 11.实验前，若发现U形管右边的液面比左边的高，以下的做法正确的是 . A.直接开始实验 B.将右边的液体倒出一些，继续实验 C.拆除后重新组装器材，再开始实验 12.步骤（3）中相同深度不同液体时，发现U形管左右液面高度变化不明显，可以采取的操作是 . 答案：不漏气 相同 相等 越大 越大 越大 变大 液体密度 控制变量 在同一高度 C 改用密度更大的盐水 13.在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中： （1）如图甲所示，在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，通过 （填字母）方法可以进行调节. A.从U形管内向外倒出适量水　　 B.拆除软管重新安装　　 C.向U形管内加适量水 （2）如图乙，小枫将液体压强计进行了改进，当两探头置于空气中时，U形管液面相平.现将两探头分别放在密度为ρ1和ρ2的两种液体中，两探头所处的深度相同时，U形管中的液面位置如图乙所示，则ρ1 ρ2（填“>”“<”或“=”）. （3）用如图丙所示的容器也可以探究液体内部的压强.容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分，隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭.用此容器进行的两次实验情形如图丁所示.由此可推断：b、c两种液体密度的大小关系是ρb ρc（填“>”“<”或“=”）. 解析:(1)如果实验前，U形管压强计两侧的液面不在同一水平线上，应取下软管重新安装，使U形管两边的液面相平‘故选B; (2)压强计两金属盒分别浸入两种液体深度相同，由图乙可知，U形管内液面左低右高，说明左边烧杯中液体对金属盒的压强较大，根据p=ρgh可知深度相同时，密度大的液体产生的压强大，所以左边烧杯中液体的密度较大，则ρ1>ρ2; (3)如图丁左图ha>hb，橡皮膜没有形变，说明两边的液体产生的压强相等，根据液体压强公式p=ρgh可知，则ρa<ρb，右图ha<hc，橡皮膜向左凸起，表明右边的液体产生的压强大，根据液体压强公式p=ρgh可知，则ρa>ρc;所以ρb>ρc 故答案为：B > > 14.用如图甲所示的压强计探究“影响液体内部压强的因素”. （1）将压强计金属盒的橡皮膜逐渐浸入水中某一深度处，如图乙所示，则压强计显示的是水对橡皮膜向 的压强. （2）由乙、丙两图可知：液体压强的大小与 有关. （3）有同学认为保持探头不变，只往图乙装水的杯中继续加入一杯浓盐水并搅匀，观察到U形管两侧液面的高度差明显变大，就可得出结论：在同一深度，液体的密度越大，其内部压强越大的结论.你认为他的结论是否可靠？ ，原因是 . （4）在图丁所示的容器左、右两侧装入相同深度的水，将两个相同压强计的橡皮膜朝下分别放至左、右两侧的容器底部，发现两U形管两侧液面高度差不同，小明认为：液体对容器底部的压强大小与容器底面积大小有关.请你分析产生这种现象的原因： 为研究此问题，仅需保持橡皮膜位置不变， ，若观察到 ，则小明的观点是错误的. 解析:(1)由图乙可知，此时探头朝上，受到水给探头向下的压力，故压强计显示的是水对橡皮膜向下的压强 (2)由乙、丙两图可知，液体密度不同，探头到液面的深度相同，U形管两侧液面高度差不同，即探头所受压强大小不同，故液体压强的大小与液体密度有关; (3)由图丁可知，左、右两侧的容器底部面积不同，刚开始深度相同，将探头放入后，探头排开液体的体积等于探头自身体积，由于同期左右两侧底面积不同，探头放入后，液面高度不同，小明认为:液体对容器底部的压强大小与容器底面积大小有关，此结论错误，因为没有控制探头到液面的高度相同，故保持橡皮膜位置不变，在左右容器内加水，使探头到液面的深度相同，若观察到U形管两侧液面高度差相同，则他的观点是错误的。 故答案为：下 液体密度 不可靠 没有控制探头在液体中的深度相同 左右放入相同橡皮膜后水位升高不同，右侧水位更高，压强更大 在左右容器内加水，使探头到液面的深度相同 U形管两侧液面高度差相同 （三）真题体验 ☆（2024·宜宾改编）某兴趣小组利用如图所示器材，探究液体压强跟哪些因素有关。 （1）实验前，利用U形管、橡皮管、扎紧橡皮膜的探头、红墨水等组装成压强计，放在空气中静止后，发现U形管两边的液面出现如图甲所示的情景，接下来正确的调节方法是　　（选填字母）。 A．将U形管右侧高出部分的液体倒出　　　　　 B．向U形管中继续盛装液体 C．取下橡皮管，重新进行安装 （2）调整后，U形管两液面相平，用手指压橡皮膜，发现U形管中的液面升降灵活，说明该装置_________（选填“漏气”或“不漏气”）。 （3）如图甲所示，从结构上来看，U形管压强计______　（选填“是”或“不是”）连通器；在选择U形管压强计时，探头上的橡皮膜应该用　　（选填“薄”或“厚”）一些的较好。 （4）压强计是通过观察U形管两端液面的________来显示橡皮膜所受压强大小的仪器。 （5）比较图中_____________两个实验，是为了探究液体的压强与液体深度的关系，这种实验研究方法是__________法，据此得出结论：____________________________________，因此拦河大坝要做成_________（选填“上窄下宽”或“上宽下窄”）的形状。 （6）某次实验测得压强计中U形管左右两侧液面的高度差为8 cm，则橡皮管内气体的压强与大气压之差为　______Pa。（ρ红墨水取1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg） （7）【拓展设问】利用如图戊的实验器材进行拓展实验：容器中间用隔板分成A、B两部分，隔板底部有一小圆孔（用C表示），用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时，其形状会发生改变。如图己，当在A中盛水，测得深度为12 cm，在B中盛某种液体，测得深度为15 cm，此时C处橡皮膜形状刚好不改变，则B中液体密度ρ液＝___________kg/m3。 （ρ水＝1.0×103 kg/m3） 解析:(1)图甲中U形管两侧出现高度差，说明橡皮管内压强大于外界压强，应将取下橡皮管，重新进行安装，选C (2)液体的压强与液体深度、液体的密度有关，根据控制变量法，探究液体的压强与液体深度的关系，应控制液体的密度相同，可比较乙、丙两个实验; (3)根据液体压强p=P液gh可得，橡皮管内气体的压强与大气压之差为:p=ρ红墨水gh=1.0X103kg/m3 x 10N/kg x 8 x 10-2m = 800Pa: (4)C处橡皮膜形状刚好不改变，说明橡皮膜两侧受到的压强相等，根据液体压强p=ρ液gh可得，ρ水gh水=ρ液gh液， 故答案为：C 不漏气 不是 薄 高度差 乙、丙 控制变量 同种液体，液体深度越深，压强越大 上窄下宽 800 800 实验四　探究浮力的大小与哪些因素有关(课标必做实验) （一）实验要点 1．【猜想】浮力的大小可能跟物体排开液体的体积、物体的形状、液体密度、物体浸没在液体中的深度、物体的密度、物体体积、物体所受重力大小有关。 2．【实验步骤】 3．【实验方法】控制变量法。 (1)探究浮力的大小与物体浸没的深度的关系：用弹簧测力计提着同一物体浸没在液体中，控制 浸入液体中物体的体积 不变，改变物体浸没在液体中的 深度 。 (2)探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系：控制 液体的密度 不变，改变 物体浸入液体中的体积 。 (3)探究浮力的大小与液体的密度的关系：控制 物体排开液体的体积 不变，改变 液体的密度 。 (4)探究浮力的大小与物体密度的关系。 (5)探究浮力的大小与物体体积的关系。 (6)探究浮力的大小与物体所受重力的大小和物体形状的关系。 4．设计实验表格，记录实验数据。 5．弹簧测力计读数。 6．实验数据分析以及F浮－h图像分析。 7．【实验结论】物体在液体中所受浮力的大小，跟 浸在液体中的体积 、 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 ，浮力就越 大 。 8．【交流与反思】 (1)实验中测量浮力是用弹簧测力计先测出物体所受的重力G物，然后把被测物体浸在液体中，记下此时弹簧测力计的示数F，则F浮＝G物－F。 (2)选用不同液体进行多次实验的目的：一次实验具有偶然性，多次实验使实验结论具有普遍性。 （二）强化训练 ☆　在“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中，小明做了如图所示的一系列实验。 (1)铜块浸没在水中后，所受的浮力大小为____N，方向为__________。 (2)做①③④三次实验是为了探究浮力的大小与______________________的关系，结论是_____________________________________________________________。主要用到的实验方法是_____________。 (3)分析____________三次实验数据，可知物体所受浮力的大小与物体浸没在液体中的深度_______(选填“有无”或“无关”)。 (4)分析_________三次实验数据，可知物体所受浮力的大小与液体的密度有关。 (5)做①②④⑥四次实验是为了探究浮力的大小与物体密度的关系，实验中要保证铝块和铜块的_______相同，由图中数据得出的结论是_______________________________。 (6)实验时，若先将物体放入水中测拉力，再测物体的重力，会使浮力的测量结果_______(选填“偏大”或“偏小”)。 (7)如图所示，小明画出了弹簧测力计的拉力、物体所受的浮力以及容器底部所受液体的压力与物体浸入深度h的关系图像，其中表示拉力与h关系的是_____，表示浮力与h关系的是______。(均选填字母) (8)【素养设问】小明想探究物体受到的浮力与其形状是否有关，他找来薄铁片进行实验，实验步骤如下。 步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底； 步骤二：将铁片弯成“碗状”再放入水中，铁片漂浮在水面上。 ①步骤一中铁片受到的浮力_________(选填“大于”“小于”或“等于”)步骤二中铁片受到的浮力； ②小明得出：物体受到的浮力与其形状有关。小明得出错误结论的原因：忽视了铁片_________________对浮力大小的影响。 解析：(1)由图1可知，铜块的重力G铜=9N，由图4可知，铜块浸没水中后弹簧测力计的示数F拉=8N，铜块浸没在水中所受的浮力F浮=G铜一F拉=9N-8N=1N。 (2)134三次实验控制了液体密度相同，改变物体排开液体的体积，由此可知实验是探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系，可得出实验结论:当液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大;实验中控制液体密度相同，只改变物体排开液体体的积，所采用的实验方法是控制变量法; (3)探究浮力的大小与物体浸入液体内的深度的关系，根据控制变量法可知，应控制液体的密度和物体排开液体的体积相同，只改变物体浸入液体中的深度，由此可知，应选用①④⑤三次实验; (4)1246四次实验，控制了液体的密度和物体排开液体的体积相同，只改变物体的重力，由此可知实验是为了探究浮力的大小与物重的关系，由14两次实验可知铜块受到的浮力F浮铜=G铜-F拉铜=9N-8N=1N，由26两次实验可知铝块受到的浮力F浮铝=G铝一F拉铝=2.8N一1.88N=1N，所以铜块受到的浮力与铝块受到的浮力大小与物重无关; (5)做①⑦⑤三次实验，控制了物体排开液体的体积相同，改变了液体的密度，由此可知实验是为了探究浮力的大小与液体密度的关系，由实验数据可知铜块在水中受到的浮力F浮水=G铜-F拉=9N-8N=1N，铜块在盐水中受到的浮力F浮盐水=G铜一F拉=9N-7.8N=1.2N,所以实验可得出的结论是:当物体排开液体的体积相同时，液体密度越大，物体受到的浮力越大;而班里有同学认为此实验结论不可靠，原因是实验中没有控制铜块在不同液体中的深度相同: (6)实验时若先将物体放入水中测拉力，再测物体的重力，由于物体会沾有水，会使测出物体的重力将偏大，由F浮一G物一F拉可知所测浮力将偏大; (7)比较1345可知，当物体下表面刚浸入液体中到上表面刚浸入液体中时，物体受到的浮力随物体浸入液体中的深度的增加而增大;当物体上表面完全浸入液体中时，物体受到的浮力将保持不变，故选A。 故答案为:(1)1，竖直向上 物体排开液体的体积 液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大 ;控制变量法; ①④⑤无关; ①⑦⑤ 体积 浮力的大小与物体的密度无关 偏大; B A （三）真题体验 ☆.昊阳同学利用如图所示的装置来探究“浮力的大小跟哪些因素有关”. （1）如图所示的实验中,A步骤所示的弹簧测力计的示数为____N ；接着他用弹簧测力计挂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度,如图中步骤B、C、D、E、F 所示（液体均未溢出）,并将测力计示数记录在表中. （2）分析实验步骤A、E、F ,可以说明浮力的大小与液体的______有关；分析实验步骤A、D、E ,可以说明浮力大小跟物体浸没在液体中的______无关. （3）昊阳用表格中的数据算出了F 中盐水的密度是__________kg/m3.(g=10 N/kg) 解析：由实验步骤A可得,金属块的重力G=2.7 N ,则金属块的质量m=G/g=2.7 N/10 N/kg=0.27 kg ,由实验步骤A和E 可得,金属块浸没在水中时受到的 浮力F浮水=G−F′=2.7 N−1.7 N=1.0 N , 根据阿基米德原理可得,金属块 排开水的体积 金属块浸没在水中,所以金属块的体积V=V_排水=10−4 m3 ,金属块浸没在盐水中受到的浮力 F浮盐水=G−F″=2.7 N−1.6 N=1.1 N , 金属块浸没在盐水中排开盐水的体积 V排=V=10−4 m3,则盐水的密度ρ盐水= 故答案为：2.7 密度 深度 1.1×103 实验五　探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系 （一）实验要点 1．【实验器材及其作用】 (1)实验器材：弹簧测力计、小桶、溢水杯、重物、细线、水等。 (2)实验器材的作用： 溢水杯的正确使用：水必须达到________，保证物体排开的液体全部流入小桶，确保__________。 2．【实验步骤】 3．【实验注意事项】 (1)溢水杯的水必须倒满，再将物体慢慢浸入。 (2)物块的选取要求：重力不能超过弹簧测力计的测量范围，且不吸水。 4．称重法计算浮力：F浮＝G物－F示。 5．测量排开液体的重力：先测出空桶的重力G1，再测出 桶和排开液体 的重力G2，则排开液体的重力G＝　________。 6．实验步骤的补充与排序：先测空桶重，然后测物重，再将物体浸没在液体中，最后测出排开液体和空桶的重力。 7．采用不同液体进行多次实验的目的：使实验结论 具有普遍性 。 8．【实验结论】浸在液体中的物体受到 竖直向上 的浮力，浮力的大小 等于 它排开的液体所受的重力。 9．【实验拓展】 (1)计算物体的体积： 。 (2)计算物体的密度： 。 (3)计算液体的密度： 。 （二）强化训练 ☆如图甲所示，利用实心圆柱体、弹簧测力计、溢水杯等器材探究浮力的大小与哪些因素有关. （1）通过图甲中的实验步骤②③④可以发现，影响浮力大小的因素之一是物体排开液体的 . （2）如图乙是实心圆柱体缓慢浸入水中时，弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入水中的深度h变化的关系图像，可以计算出圆柱体的底面积为 cm2.（g取10 N/kg） （3）小华认为无须第 幅图也可以验证阿基米德原理. （4）若圆柱形容器的底面积为100 cm2，从步骤②到④，水又对容器底部的压强增加了 Pa. （5）该实心圆柱体的密度为 kg/m3. （6）丽丽将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用弹簧测力计挂着铝块，将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图所示，在铝块浸入水的过程中，溢水杯底所受水的压力将 ，电子秤的读数将 .（填“变大”“变小”或“不变”） 解析： 1 分析影响浮力大小的因素之一是物体排开液体的体积。 通过图甲中的实验步骤2、3、4可以看出，随着圆柱体浸入水中的体积增大，弹簧测力计的示数减。小，表明浮力增大，因此影响浮力大小的因素之一是物体排开液体的体积。 2计算圆柱体的底面积。 从图乙中可以看出，当圆柱体完全浸没时，其下表:面浸入水中的深度h=6cm=0.06m。圆柱体受到的浮力F=G一F=3N一1.8N=1.2N。由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得上浮圆柱体的体积m3。由体积公式V=Sh可得圆柱体的底面积s F=3N-1.8N=1.2N，V排= 3 验证阿基米德原理需要的实验步骤。 根据阿基米德原理F浮=G排，即G一F拉一G桶+水一G桶，因此仅需步骤1245即可验证阿基米德原理，无需步骤3。 4 计算从步骤2到4水对杯底压强的增加量。从步骤2到步骤4，虽然会排开水，但是水被排到了烧杯中，容器中水的深度不变，因此水对容器底部的压强增加量为0Pa。 5 计算实心圆柱体的密度 故答案为：体积 20 ③ 0 2.5×103 不变 不变 （三）真题体验 ☆如图所示，这是佳佳同学“验证阿基米德原理”的实验步骤示意图，溢水杯中的水已加至溢水口，物块不吸水。 (1)步骤B中，弹簧测力计的示数为________N。 (2)由步骤B和C可知物体浸没在水中时受到的浮力F浮为__________N。 (3)由步骤A和D可知物块排开的水所受的重力G排为__________N。 (4)综合分析(2)、(3)中得到的数据，可以得出F浮__________G排(选填“＞”“＜”或“＝”)。 (5)为了使结论更具有普遍性，应进行的操作是______________________________。 (6)小翔也做了“验证阿基米德原理”的实验如图所示。在小翔的实验中，弹簧测力计的示数分别为F1、F2，量筒中水面刻度值分别为V1、V2，浸没时，若满足关系式______________________，则验证了阿基米德原理(水的密度用ρ水表示)。 解析： 1 读取步骤B中弹簧测力计的示数。弹簧测力计的分度值为0.2N，指针指向3N，因此物体的重力G=3N。2 计算物体浸没在水中时受到的浮力。 根据步骤B和C，物体浸没在水中时弹簧测力计的示数为1.8N，因此浮力F浮=G一F=3N-1.8N.F,= 3N-1.8N= 1.2N 3 计算物块排开的水所受的重力。根据步骤A和D，空桶的重力为1N，装有排开水的桶的重力为2.2N，因此排开水的重力G排=2.2N- 1N.G排=2.2N - 1N= 1.2N 4 比较浮力和排开水的重力。 根据前面的计算，浮力F=1.2N，排开水的重力G排=1.2N，因此F浮=G排。 5 为了使结论更具有普遍性，应进行的操作。 为了验证结论的普遍性，应换用不同液体和物体，进行多次实验。 6 在小翔的实验中，验证阿基米德原理的关系式。根据阿基米德原理，物体所受浮力等于其排开液体的重力，即F1一F2=ρ水g(V2一V1)。F1-F2=ρ水g(V2-V1) 故答案为：(1)3　(2)1.2　(3)1.2　(4)＝(5)换用不同液体和物体，多次实验(6)F1－F2＝ρ水g(V2－V1) 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题三 实验复习 （五）压强、浮力相关实验（新人教版）（学生篇） 实验一　探究影响压力作用效果的因素 （一）实验要点 1.【实验装置】 2.【实验方法】控制变量法、转换法。 （1）转换法的应用：通过　海绵的凹陷程度　来比较压力的作用效果。 （2）控制变量法的应用： ①探究压力的作用效果与压力大小的关系：保持 受力面积　不变，改变　压力的大小　； ②探究压力的作用效果与受力面积的关系：保持 压力　不变，改变　受力面积的大小　。 3.【实验结论】 压力的作用效果不仅与压力的大小有关，还与受力面积的大小有关。 （1）当压力一定时，受力面积　越小　，压力的作用效果越　明显　。 （2）当受力面积一定时，压力　越大　，压力的作用效果越　明显　。 4.【交流与反思】 （1）选用海绵而不用木板的原因：海绵容易发生形变，实验现象更明显。 （2）可代替海绵的材料：沙子、橡皮泥。 5.判断生活实例是增大还是减小压强，是运用什么方法增大或减小压强的。 （二）强化训练 ☆小明和小华同学利用小桌、海绵、砝码及肥皂探究影响压力作用效果的因素，实验探究过程如图所示。 （1）小明通过观察___________________来比较压力的作用效果，这里应用的科学方法是________。 （2）比较甲、乙两图可得出结论：_________________________________________________。 （3）比较______、_____两图可得出结论：压力一定时，　___________越小，压力的作用效果越明显。这里应用的科学方法是______________。 （4）实验时，如果没有海绵，______（选填“可以”或“不可以”）用沙子来代替海绵。 （5）【拓展设问】小华将肥皂沿竖直方向切成大小不同的A、B两块，放在海绵上，如图丁、戊所示，发现海绵的凹陷程度相同，所以得出结论：压力的作用效果与受力面积无关。小华的方法是______（选填“正确”或“错误”）的，理由是______________________。 （6）【素养设问】若将海绵换成木板，小桌对支持面的压强______（选填“变大”“变小”或“不变”）。此实验_______（选填“能”或“不能”）用木板代替海绵，原因是_________________。 海绵的凹陷程度 转换法 受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显 乙 （三）真题体验 ☆小明同学利用A、B两物体，泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”，如图所示。 (1)实验中小明是通过观察泡沫__________来比较压力作用效果的，这种研究方法是__________。 (2)比较__________两图所示实验，可以得出：压力的作用效果与压力的大小有关。 (3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，通过比较乙、丙两图所示实验，你认为合适吗？__________，理由是_____________________________________ ___________________________________。 (4)比较甲、丙两图实验可以得出的结论是__________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________。 (5)小明用一支铅笔探究“压力的作用效果与受力面积的关系”，设计了如图丁所示两种方案，其中__________(选填“C”或“D”)方案更合理一些。 (6)小明想起自己看过一部探险电影，电影中的男主角为了通过一片沼泽地，在双脚下各绑了一块木板。男主角这样做是为了__________受力面积，从而__________压强。(均选填“增大”或“减小”) 实验二　探究液体压强与哪些因素有关（课标新增必做实验） （一）实验要点 1.【实验装置】 2.【实验方法】控制变量法、转换法。 （1）转换法的应用：根据U形管压强计中两管液面的 高度差　来判断液体压强的大小。 （2）控制变量法的应用： ①探究液体内部压强与方向的关系：控制探头在同种液体的同一深度处，改变　方向　，观察U形管液面的高度差； ②探究液体内部压强与深度的关系：控制探头在同种液体中，　方向　不变，改变探头的　深度　，观察U形管液面的高度差； ③探究液体内部压强与液体密度的关系：控制探头在相同深度，方向不变，改变　液体密度　，观察U形管液面的高度差； ④探究液体压强与容器形状是否有关的操作：控制其他变量均相同，只改变容器形状，观察U形管液面的高度差。 3.【实验结论】液体内部朝　各个方向　都有压强；在同种液体内部的同一深度，向各个方向的压强都　相等　，深度越　深　，压强越　大　；液体内部压强的大小还跟液体的　密度　有关，在深度相同时，液体的密度越　大　，压强越　大　；液体压强与容器形状无关。 4.【交流与反思】 （1）装置气密性的检查方法：用手压金属盒上的橡皮膜，观察U形管中的液柱是否变化，若液面升降灵活，则装置　不漏气　。 （2）U形管中液面的调平方法：取下软管重新安装。 5.液体压强大小的计算。 6.液体密度大小的计算。 （二）强化训练 ☆　探究液体压强与哪些因素有关 1.液体内部，因受到 且具有 ，往各个方向都存在压强. 2.液体压强大小与 、 有关，与物体的形状、物体的密度、物质的种类、容器的形状 . 3.同种液体，同一深度，往各个方向的压强大小 . 4.同种液体， 越大，液体压强 . 5.测量液体压强的仪器叫 ，其工作原理是利用 来反映金属探头所受的液体压强大小，运用了 法. 6.若不漏气，组装完好的压强计中的U形管 （填“是”或“不是”）连通器. 7.实验器材： 、烧杯、水、盐水、刻度尺等. 8.实验过程： （1）检验装置气密性：如图甲所示，用手按压金属探头的薄膜，若U形管左右液面高度差变化明显，说明该装置 （填“漏气”或“不漏气”）. （2）如图乙所示，将金属探头压入水中一定深度，往各个方向调整，发现U形管左右液面的高度差 （填“相同”或“不同”），说明同种液体，同一深度，往各个方向的压强 （填“相等”或“不相等”）. （3）如图丙所示，将金属探头压入水中不同的深度，发现深度 ，U形管左右液面高度差 ，说明液体压强 .保持深度一定，将水换成盐水，发现U形管左右液面高度差 （填“变小”“不变”或“变大”），说明同一深度， 越大，液体压强越大. 9.步骤（2）、（3）在实验方案设计上，都控制了某一个变量一定，采用了 法. 10.为了更方便比较，实验前，应该保持U形管左右液面 . 11.实验前，若发现U形管右边的液面比左边的高，以下的做法正确的是 . A.直接开始实验 B.将右边的液体倒出一些，继续实验 C.拆除后重新组装器材，再开始实验 12.步骤（3）中相同深度不同液体时，发现U形管左右液面高度变化不明显，可以采取的操作是 . 13.在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中： （1）如图甲所示，在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，通过 （填字母）方法可以进行调节. A.从U形管内向外倒出适量水　　 B.拆除软管重新安装　　 C.向U形管内加适量水 （2）如图乙，小枫将液体压强计进行了改进，当两探头置于空气中时，U形管液面相平.现将两探头分别放在密度为ρ1和ρ2的两种液体中，两探头所处的深度相同时，U形管中的液面位置如图乙所示，则ρ1 ρ2（填“>”“<”或“=”）. （3）用如图丙所示的容器也可以探究液体内部的压强.容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分，隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭.用此容器进行的两次实验情形如图丁所示.由此可推断：b、c两种液体密度的大小关系是ρb ρc（填“>”“<”或“=”）. 14.用如图甲所示的压强计探究“影响液体内部压强的因素”. （1）将压强计金属盒的橡皮膜逐渐浸入水中某一深度处，如图乙所示，则压强计显示的是水对橡皮膜向 的压强. （2）由乙、丙两图可知：液体压强的大小与 有关. （3）有同学认为保持探头不变，只往图乙装水的杯中继续加入一杯浓盐水并搅匀，观察到U形管两侧液面的高度差明显变大，就可得出结论：在同一深度，液体的密度越大，其内部压强越大的结论.你认为他的结论是否可靠？ ，原因是 . （4）在图丁所示的容器左、右两侧装入相同深度的水，将两个相同压强计的橡皮膜朝下分别放至左、右两侧的容器底部，发现两U形管两侧液面高度差不同，小明认为：液体对容器底部的压强大小与容器底面积大小有关.请你分析产生这种现象的原因： 为研究此问题，仅需保持橡皮膜位置不变， ，若观察到 ，则小明的观点是错误的. （三）真题体验 ☆（2024·宜宾改编）某兴趣小组利用如图所示器材，探究液体压强跟哪些因素有关。 （1）实验前，利用U形管、橡皮管、扎紧橡皮膜的探头、红墨水等组装成压强计，放在空气中静止后，发现U形管两边的液面出现如图甲所示的情景，接下来正确的调节方法是　　（选填字母）。 A．将U形管右侧高出部分的液体倒出　　　　　 B．向U形管中继续盛装液体 C．取下橡皮管，重新进行安装 （2）调整后，U形管两液面相平，用手指压橡皮膜，发现U形管中的液面升降灵活，说明该装置_________（选填“漏气”或“不漏气”）。 （3）如图甲所示，从结构上来看，U形管压强计______　（选填“是”或“不是”）连通器；在选择U形管压强计时，探头上的橡皮膜应该用　　（选填“薄”或“厚”）一些的较好。 （4）压强计是通过观察U形管两端液面的________来显示橡皮膜所受压强大小的仪器。 （5）比较图中_____________两个实验，是为了探究液体的压强与液体深度的关系，这种实验研究方法是__________法，据此得出结论：____________________________________，因此拦河大坝要做成_________（选填“上窄下宽”或“上宽下窄”）的形状。 （6）某次实验测得压强计中U形管左右两侧液面的高度差为8 cm，则橡皮管内气体的压强与大气压之差为　______Pa。（ρ红墨水取1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg） （7）【拓展设问】利用如图戊的实验器材进行拓展实验：容器中间用隔板分成A、B两部分，隔板底部有一小圆孔（用C表示），用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时，其形状会发生改变。如图己，当在A中盛水，测得深度为12 cm，在B中盛某种液体，测得深度为15 cm，此时C处橡皮膜形状刚好不改变，则B中液体密度ρ液＝___________kg/m3。 （ρ水＝1.0×103 kg/m3） 实验四　探究浮力的大小与哪些因素有关(课标必做实验) （一）实验要点 1．【猜想】浮力的大小可能跟物体排开液体的体积、物体的形状、液体密度、物体浸没在液体中的深度、物体的密度、物体体积、物体所受重力大小有关。 2．【实验步骤】 3．【实验方法】控制变量法。 (1)探究浮力的大小与物体浸没的深度的关系：用弹簧测力计提着同一物体浸没在液体中，控制 浸入液体中物体的体积 不变，改变物体浸没在液体中的 深度 。 (2)探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系：控制 液体的密度 不变，改变 物体浸入液体中的体积 。 (3)探究浮力的大小与液体的密度的关系：控制 物体排开液体的体积 不变，改变 液体的密度 。 (4)探究浮力的大小与物体密度的关系。 (5)探究浮力的大小与物体体积的关系。 (6)探究浮力的大小与物体所受重力的大小和物体形状的关系。 4．设计实验表格，记录实验数据。 5．弹簧测力计读数。 6．实验数据分析以及F浮－h图像分析。 7．【实验结论】物体在液体中所受浮力的大小，跟 浸在液体中的体积 、 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 ，浮力就越 大 。 8．【交流与反思】 (1)实验中测量浮力是用弹簧测力计先测出物体所受的重力G物，然后把被测物体浸在液体中，记下此时弹簧测力计的示数F，则F浮＝G物－F。 (2)选用不同液体进行多次实验的目的：一次实验具有偶然性，多次实验使实验结论具有普遍性。 （二）强化训练 ☆　在“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中，小明做了如图所示的一系列实验。 (1)铜块浸没在水中后，所受的浮力大小为____N，方向为__________。 (2)做①③④三次实验是为了探究浮力的大小与______________________的关系，结论是_____________________________________________________________。主要用到的实验方法是_____________。 (3)分析____________三次实验数据，可知物体所受浮力的大小与物体浸没在液体中的深度_______(选填“有无”或“无关”)。 (4)分析_________三次实验数据，可知物体所受浮力的大小与液体的密度有关。 (5)做①②④⑥四次实验是为了探究浮力的大小与物体密度的关系，实验中要保证铝块和铜块的_______相同，由图中数据得出的结论是_______________________________。 (6)实验时，若先将物体放入水中测拉力，再测物体的重力，会使浮力的测量结果_______(选填“偏大”或“偏小”)。 (7)如图所示，小明画出了弹簧测力计的拉力、物体所受的浮力以及容器底部所受液体的压力与物体浸入深度h的关系图像，其中表示拉力与h关系的是_____，表示浮力与h关系的是______。(均选填字母) (8)【素养设问】小明想探究物体受到的浮力与其形状是否有关，他找来薄铁片进行实验，实验步骤如下。 步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底； 步骤二：将铁片弯成“碗状”再放入水中，铁片漂浮在水面上。 ①步骤一中铁片受到的浮力_________(选填“大于”“小于”或“等于”)步骤二中铁片受到的浮力； ②小明得出：物体受到的浮力与其形状有关。小明得出错误结论的原因：忽视了铁片_________________对浮力大小的影响。 （三）真题体验 ☆.昊阳同学利用如图所示的装置来探究“浮力的大小跟哪些因素有关”. （1）如图所示的实验中,A步骤所示的弹簧测力计的示数为____N ；接着他用弹簧测力计挂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度,如图中步骤B、C、D、E、F 所示（液体均未溢出）,并将测力计示数记录在表中. （2）分析实验步骤A、E、F ,可以说明浮力的大小与液体的______有关；分析实验步骤A、D、E ,可以说明浮力大小跟物体浸没在液体中的______无关. （3）昊阳用表格中的数据算出了F 中盐水的密度是__________kg/m3.(g=10 N/kg) 实验五　探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系 （一）实验要点 1．【实验器材及其作用】 (1)实验器材：弹簧测力计、小桶、溢水杯、重物、细线、水等。 (2)实验器材的作用： 溢水杯的正确使用：水必须达到________，保证物体排开的液体全部流入小桶，确保__________。 2．【实验步骤】 3．【实验注意事项】 (1)溢水杯的水必须倒满，再将物体慢慢浸入。 (2)物块的选取要求：重力不能超过弹簧测力计的测量范围，且不吸水。 4．称重法计算浮力：F浮＝G物－F示。 5．测量排开液体的重力：先测出空桶的重力G1，再测出 桶和排开液体 的重力G2，则排开液体的重力G＝　________。 6．实验步骤的补充与排序：先测空桶重，然后测物重，再将物体浸没在液体中，最后测出排开液体和空桶的重力。 7．采用不同液体进行多次实验的目的：使实验结论 具有普遍性 。 8．【实验结论】浸在液体中的物体受到 竖直向上 的浮力，浮力的大小 等于 它排开的液体所受的重力。 9．【实验拓展】 (1)计算物体的体积： 。 (2)计算物体的密度： 。 (3)计算液体的密度： 。 （二）强化训练 ☆如图甲所示，利用实心圆柱体、弹簧测力计、溢水杯等器材探究浮力的大小与哪些因素有关. （1）通过图甲中的实验步骤②③④可以发现，影响浮力大小的因素之一是物体排开液体的 . （2）如图乙是实心圆柱体缓慢浸入水中时，弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入水中的深度h变化的关系图像，可以计算出圆柱体的底面积为 cm2.（g取10 N/kg） （3）小华认为无须第 幅图也可以验证阿基米德原理. （4）若圆柱形容器的底面积为100 cm2，从步骤②到④，水又对容器底部的压强增加了 Pa. （5）该实心圆柱体的密度为 kg/m3. （6）丽丽将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用弹簧测力计挂着铝块，将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图所示，在铝块浸入水的过程中，溢水杯底所受水的压力将 ，电子秤的读数将 .（填“变大”“变小”或“不变”） （三）真题体验 ☆如图所示，这是佳佳同学“验证阿基米德原理”的实验步骤示意图，溢水杯中的水已加至溢水口，物块不吸水。 (1)步骤B中，弹簧测力计的示数为________N。 (2)由步骤B和C可知物体浸没在水中时受到的浮力F浮为__________N。 (3)由步骤A和D可知物块排开的水所受的重力G排为__________N。 (4)综合分析(2)、(3)中得到的数据，可以得出F浮__________G排(选填“＞”“＜”或“＝”)。 (5)为了使结论更具有普遍性，应进行的操作是______________________________。 (6)小翔也做了“验证阿基米德原理”的实验如图所示。在小翔的实验中，弹簧测力计的示数分别为F1、F2，量筒中水面刻度值分别为V1、V2，浸没时，若满足关系式______________________，则验证了阿基米德原理(水的密度用ρ水表示)。 学科网（北京）股份有限公司 $