2026年中考物理必考25个实验考学练实验15探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系

**基本信息** 聚焦阿基米德原理实验，通过规范操作、误差分析、数据处理构建系统性方法体系，逻辑链从实验操作到结论验证再到拓展应用。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |知识点回顾|1个基础实验|浮力与排开液体重力计算（F浮=F1-F3、G排=F4-F2）、误差分析（溢水杯未盛满等）、多次实验方案（换液体/物体）|操作→数据→结论→误差→拓展| |精练|7道综合题|步骤排序、图像分析、变量控制|基础应用→综合探究→迁移拓展|

实验十五、探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 【知识点回顾】 1.实验操作步骤 （1）如图甲所示，用弹簧测力计测出小石块所受的重力，弹簧测力计的示数为F1。 （2）如图乙所示，用弹簧测力计测出空桶所受的重力，弹簧测力计的示数为F2。 （3）如图丙所示，将小石块浸在盛满水的溢水杯中，弹簧测力计的示数为F3，同时用小桶收集小石块排开的水。 （4）如图丁所示，用弹簧测力计测出小桶和排开水所受的总重力，弹簧测力计的示数为F4 2.实验数据分析 （1）小石块排开水所受的重力为 （用实验步骤中的字母表述），即 N。 （2）小石块所受的浮力为 （用实验步骤中的字母表述），即 N 3.实验结论 浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开液体所受的重力 4.实验误差分析 （1）实验中如果先测量小桶和排开水所受的总重力，再测量小桶所受的重力，会使测得排开水所受的重力比实际值偏 。 （2）下列关于实验过程中的操作，会影响探究结果的是 （填字母）。 A.溢水杯内未盛满水 B.小桶内有少量水 C.小石块未浸没在水中 （3）实验中小石块碰到了容器底部， （选填“能”或“不能”）验证“阿基米德原理”。 （4）溢水杯中未装满水，则所测排开水所受的重力 。 （5）浸没在水中的小石块向下运动的过程中，小石块所受的浮力 5.多次实验的目的 为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中合理的是 （填字母）。 A.用原来的方案和器材多次测量取平均值 B.用原来的方案将水换成酒精进行实验 C.用原来的方案将小石块换成体积与其不同的铁块进行实验 【精练】 1、如图甲是“探究浮力大小”的实验过程示意图。 实验步骤的合理顺序是______，步骤和______可以测出物块浸没在水中时受到的浮力______，步骤和______可以测出物块排开的水所受重力；比较与，可以得到结论是：________选填“”、“”、“”。 图乙是物块缓慢浸入水中时，弹簧测力计示数随浸入深度变化的关系图象。分析图象，可得关于浮力大小的初步结论： 物块浸没前，物体浸入水中的体积越大，物块所受的浮力_______； 物块浸没后，所受的浮力大小与______无关。 此物块的密度是______。 2.小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体 的重力的关系。 部分实验操作步骤如图所示，遗漏的主要步骤是______，若将遗漏的步骤标注为，最合理的实验步骤顺序是______用实验步骤对应的字母表示。 小明进行实验并把数据记录在下表中。从表中数据可知石块受到的浮力是 ______，排开液体的重力是______小明根据它们的大小关系归纳出了实验结论并准备结束实验，同组的小丽认为实验还没有结束，理由是______，接下来的实验操作应该是______。 实验步骤 弹簧测力计示数 实验结束后，小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关，可取______相同的铁块和铝块，使其浸没在同种液体中，比较浮力的大小。 3.如图所示，图甲是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤。 圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力          。          两步骤可得出物块排开水所受的重力。比较与，可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系。 如图乙所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时，根据实验数据描绘出弹簧测力计示数随物块浸入深度变化的关系图像。 分析图像可得：当物块没有浸没之前，增大时，弹簧测力计示数          选填“变大”“变小”或“不变”。当时，物块所受的浮力为          ，浸没后，继续增大时，弹簧测力计示数为          ，该圆柱体物块的高度是          。 4．小鲁和小巴在学习浮力的相关知识后，想在实验室中验证阿基米德原理。 (1)方案一，小鲁用石块按如图1甲实验步骤依次进行实验。由图甲可知，石块浸没在水中受到的浮力F浮=______N，排开水的重力G排=______N，发现F浮≠G排，造成这种结果的原因可能是______（选填下列字母序号）； A．最初溢水杯中的水未装至溢水口 B．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零 (2)方案二，如图1乙，小巴将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。当小巴逐渐调高升降台，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数逐渐_______（选填“增大”“减小”或“不变”），且弹簧测力计A的示数变化量_______（选填“大于”“小于”或“等于”）B的示数变化量，从而证明了阿基米德原理；为了多次实验得到普遍规律，方案______（选填“一”或“二”）的操作更加简便； (3)如图2所示，同组的莹莹运用浮力知识测量盐水和木块密度，具体操作过程如下： 图2甲：电子秤测烧杯和水的总质量为m0； 图2乙：将木块放入烧杯中漂浮时，电子秤示数为m1； 图2丙：用细针将木块压入水中浸没，木块未触底，静止时电子秤示数为m2； 图2丁：电子秤测烧杯和适量盐水的总质量为m3； 图2戊：用细针将同一木块压入盐水中浸没，木块未触底，静止时电子秤示数为m4。 则盐水密度ρ盐=___________（用字母m0、m1、m2、m3、m4、ρ水表示）； (4)莹莹发现木块吸水，这将导致测得的木块密度_______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 5．某兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶等器材验证阿基米德原理。 (1)实验中小组成员们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出的水所受的重力______（选填“偏大”或“偏小”）。 (2)由实验可知，随着物块逐渐浸入水中，弹簧测力计的示数将会_____（选填“变大”“变小”或“不变”），可以判断物块所受浮力的方向_______。 (3)溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示，则物块受到的浮力为_______N，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小_______（选填“相等”或“不相等”）。 (4)继续实验，将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，如图丙所示，依旧保持物块所处的深度不变，由图中数据可计算出物块受到的浮力变化了______N，说明物块受到的浮力大小与__________有关。 6．某创新实验小组利用弹簧测力计、石块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计） (1)实验中所用石块的重力为______N； (2)同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力______（填“偏大”或“偏小”）； (3)溢水杯装满水后，将石块浸没在水中，如图乙所示，石块受到的浮力为______N，石块受到的浮力大小______它排开水所受的重力。（选填“大于”、“小于”或“等于”） (4)为了得到更普遍的实验结论，下列继续进行的操作中不合理的是：（　　）（填字母符号）； A．用原来的方案和器材多次测量取平均值 B．用原来的方案将水换成密度不同的酒精进行实验 C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验 (5)实验结束后发现弹簧测力计的指针没有在零刻度线处，这对实验______（选填“有”或“无”）影响。 7．某兴趣小组探究影响浮力大小的因素时，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：与物体排开液体的体积有关 猜想3：与液体的密度有关 (1)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（磁力块可以根据需要组合）、2个分别盛有水和盐水的烧杯等，按图1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按照图A、B、C所示进行实验，当弹簧测力计的示数如图B所示，此时磁力块受到的浮力为______N，图C中磁力块受到的浮力是0.4N，根据测量结果，物块所受浮力______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。根据上述现象，小明认为猜想1是正确的，小华却认为不一定正确，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； ④根据图A、C、E的结果，得出浮力大小还与______有关。 (2)由以上实验可以测出盐水的密度为______g/cm3（已知ρ水=1.0×103kg/m3）；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______（选填“偏大”、“偏小”或“准确”）； (3)扩展：利用密度为1.2g/cm3的盐水和电子秤来测量泡沫块的密度，如图2所示： ①在底部安装有定滑轮的圆柱形容器中加入适量的盐水，静止在水平电子秤上（如图2甲），电子秤的示数m1为250g； ②把一块不吸水泡沫放入盐水中（如图2乙），电子秤示数m2为300g； ③用细线（质量忽略不计）绕过定滑轮竖直向上拉动泡沫，使泡沫浸没在盐水中（如图2丙），电子秤的示数m3与m2相比变化了70g，根据实验数据知泡沫的密度为______g/cm3；若泡沫吸水，则所计算出来的密度______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 参考答案 【知识点回顾】 1.实验操作步骤 （1）如图甲所示，用弹簧测力计测出小石块所受的重力，弹簧测力计的示数为F1。 （2）如图乙所示，用弹簧测力计测出空桶所受的重力，弹簧测力计的示数为F2。 （3）如图丙所示，将小石块浸在盛满水的溢水杯中，弹簧测力计的示数为F3，同时用小桶收集小石块排开的水。 （4）如图丁所示，用弹簧测力计测出小桶和排开水所受的总重力，弹簧测力计的示数为F4 2.实验数据分析 （1）小石块排开水所受的重力为 F4-F2 （用实验步骤中的字母表述），即 1.4 N。 （2）小石块所受的浮力为 F1-F3 （用实验步骤中的字母表述），即 1.4 N 3.实验结论 浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开液体所受的重力 4.实验误差分析 （1）实验中如果先测量小桶和排开水所受的总重力，再测量小桶所受的重力，会使测得排开水所受的重力比实际值偏 小 。 （2）下列关于实验过程中的操作，会影响探究结果的是 A （填字母）。 A.溢水杯内未盛满水 B.小桶内有少量水 C.小石块未浸没在水中 （3）实验中小石块碰到了容器底部， 不能 （选填“能”或“不能”）验证“阿基米德原理”。 （4）溢水杯中未装满水，则所测排开水所受的重力 偏小 。 （5）浸没在水中的小石块向下运动的过程中，小石块所受的浮力 不变 5.多次实验的目的 为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中合理的是 BC （填字母）。 A.用原来的方案和器材多次测量取平均值 B.用原来的方案将水换成酒精进行实验 C.用原来的方案将小石块换成体积与其不同的铁块进行实验 【精练】 1、如图甲是“探究浮力大小”的实验过程示意图。 实验步骤的合理顺序是______，步骤和______可以测出物块浸没在水中时受到的浮力______，步骤和______可以测出物块排开的水所受重力；比较与，可以得到结论是：________选填“”、“”、“”。 图乙是物块缓慢浸入水中时，弹簧测力计示数随浸入深度变化的关系图象。分析图象，可得关于浮力大小的初步结论： 物块浸没前，物体浸入水中的体积越大，物块所受的浮力_______； 物块浸没后，所受的浮力大小与______无关。 此物块的密度是______。 【答案】；；；；；越大；浸没的深度；  2.小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体 的重力的关系。 部分实验操作步骤如图所示，遗漏的主要步骤是______，若将遗漏的步骤标注为，最合理的实验步骤顺序是______用实验步骤对应的字母表示。 小明进行实验并把数据记录在下表中。从表中数据可知石块受到的浮力是 ______，排开液体的重力是______小明根据它们的大小关系归纳出了实验结论并准备结束实验，同组的小丽认为实验还没有结束，理由是______，接下来的实验操作应该是______。 实验步骤 弹簧测力计示数 实验结束后，小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关，可取______相同的铁块和铝块，使其浸没在同种液体中，比较浮力的大小。 【答案】测量空桶的重力；、、、；；；通过一组数据得出的结论会具有片面性或偶然性；换用不同液体重新实验；体积  3.如图所示，图甲是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤。 圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力          。          两步骤可得出物块排开水所受的重力。比较与，可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系。 如图乙所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时，根据实验数据描绘出弹簧测力计示数随物块浸入深度变化的关系图像。 分析图像可得：当物块没有浸没之前，增大时，弹簧测力计示数          选填“变大”“变小”或“不变”。当时，物块所受的浮力为          ，浸没后，继续增大时，弹簧测力计示数为          ，该圆柱体物块的高度是          。 【答案】； 变小；；；  4．小鲁和小巴在学习浮力的相关知识后，想在实验室中验证阿基米德原理。 (1)方案一，小鲁用石块按如图1甲实验步骤依次进行实验。由图甲可知，石块浸没在水中受到的浮力F浮=______N，排开水的重力G排=______N，发现F浮≠G排，造成这种结果的原因可能是______（选填下列字母序号）； A．最初溢水杯中的水未装至溢水口 B．整个实验过程中，弹簧测力计都没有校零 (2)方案二，如图1乙，小巴将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。当小巴逐渐调高升降台，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数逐渐_______（选填“增大”“减小”或“不变”），且弹簧测力计A的示数变化量_______（选填“大于”“小于”或“等于”）B的示数变化量，从而证明了阿基米德原理；为了多次实验得到普遍规律，方案______（选填“一”或“二”）的操作更加简便； (3)如图2所示，同组的莹莹运用浮力知识测量盐水和木块密度，具体操作过程如下： 图2甲：电子秤测烧杯和水的总质量为m0； 图2乙：将木块放入烧杯中漂浮时，电子秤示数为m1； 图2丙：用细针将木块压入水中浸没，木块未触底，静止时电子秤示数为m2； 图2丁：电子秤测烧杯和适量盐水的总质量为m3； 图2戊：用细针将同一木块压入盐水中浸没，木块未触底，静止时电子秤示数为m4。 则盐水密度ρ盐=___________（用字母m0、m1、m2、m3、m4、ρ水表示）； (4)莹莹发现木块吸水，这将导致测得的木块密度_______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) 2 1.9 A(2) 减小 等于 二 (3) (4)偏大 5．某兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶等器材验证阿基米德原理。 (1)实验中小组成员们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出的水所受的重力______（选填“偏大”或“偏小”）。 (2)由实验可知，随着物块逐渐浸入水中，弹簧测力计的示数将会_____（选填“变大”“变小”或“不变”），可以判断物块所受浮力的方向_______。 (3)溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示，则物块受到的浮力为_______N，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小_______（选填“相等”或“不相等”）。 (4)继续实验，将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，如图丙所示，依旧保持物块所处的深度不变，由图中数据可计算出物块受到的浮力变化了______N，说明物块受到的浮力大小与__________有关。 【答案】(1)偏小(2) 变小 竖直向上(3) 1 相等 (4) 0.2 液体的密度/液体密度 6．某创新实验小组利用弹簧测力计、石块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计） (1)实验中所用石块的重力为______N； (2)同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力______（填“偏大”或“偏小”）； (3)溢水杯装满水后，将石块浸没在水中，如图乙所示，石块受到的浮力为______N，石块受到的浮力大小______它排开水所受的重力。（选填“大于”、“小于”或“等于”） (4)为了得到更普遍的实验结论，下列继续进行的操作中不合理的是：（　　）（填字母符号）； A．用原来的方案和器材多次测量取平均值 B．用原来的方案将水换成密度不同的酒精进行实验 C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验 (5)实验结束后发现弹簧测力计的指针没有在零刻度线处，这对实验______（选填“有”或“无”）影响。 【答案】(1)4(2)偏小(3) 1 等于(4)A(5)无 7．某兴趣小组探究影响浮力大小的因素时，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：与物体排开液体的体积有关 猜想3：与液体的密度有关 (1)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（磁力块可以根据需要组合）、2个分别盛有水和盐水的烧杯等，按图1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按照图A、B、C所示进行实验，当弹簧测力计的示数如图B所示，此时磁力块受到的浮力为______N，图C中磁力块受到的浮力是0.4N，根据测量结果，物块所受浮力______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。根据上述现象，小明认为猜想1是正确的，小华却认为不一定正确，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； ④根据图A、C、E的结果，得出浮力大小还与______有关。 (2)由以上实验可以测出盐水的密度为______g/cm3（已知ρ水=1.0×103kg/m3）；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______（选填“偏大”、“偏小”或“准确”）； (3)扩展：利用密度为1.2g/cm3的盐水和电子秤来测量泡沫块的密度，如图2所示： ①在底部安装有定滑轮的圆柱形容器中加入适量的盐水，静止在水平电子秤上（如图2甲），电子秤的示数m1为250g； ②把一块不吸水泡沫放入盐水中（如图2乙），电子秤示数m2为300g； ③用细线（质量忽略不计）绕过定滑轮竖直向上拉动泡沫，使泡沫浸没在盐水中（如图2丙），电子秤的示数m3与m2相比变化了70g，根据实验数据知泡沫的密度为______g/cm3；若泡沫吸水，则所计算出来的密度______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) 0.2 变大 见解析 液体的密度(2) 1.25 准确 (3) 0.5 偏大 1 学科网（北京）股份有限公司 $