第十章 浮力 实验专题 探究影响浮力大小的因素 2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-05-20
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摘要:
**基本信息**
聚焦浮力影响因素的实验探究,通过15道阶梯式实验题系统训练控制变量法应用及结论推导,强化科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础探究(1-5题)|5题/控制变量法基础操作|实验步骤分析、数据记录与结论归纳|从浮力概念→影响因素(排开体积/密度/深度)→定性关系建立|
|进阶应用(6-15题)|10题/综合探究与密度计算|多因素变量控制、误差分析及应用拓展|从定性探究→阿基米德原理定量计算→实验方案设计与评估|
内容正文:
第十章浮力 实验专题 探究影响浮力大小的因素
1.如图所示,是晓晓同学探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验过程。
(1)图乙中,物体受到的拉力为______N;
(2)由甲、乙、丙三图可知,物体受到的浮力与______有关;
(3)由______三图可知,物体受到的浮力与浸没在液体中的深度______(选填“有关”或“无关”);
(4)由甲、丁、戊三图可知,物体受到的浮力还与______有关,图戊中液体的密度为______。(g取10N/kg)
2.为探究“浮力的大小跟哪些因素有关”,小明进行了图甲所示的实验探究过程,并记录了相关数据。
(1)实验前,应将弹簧测力计置于________(选填“水平”或“竖直”)方向将指针调至“0”刻度线;
(2)比较图甲中A、B、C的数据,可以得出浮力的大小与________有关;
(3)比较实验C、D可知:浸在液体中的物体受到的浮力的大小跟________有关;
(4)上述实验完成后,小明还想探究“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”,他用橡皮泥代替圆柱体,再进行实验,如图乙所示,操作步骤如下:
步骤一:将橡皮泥做成“碗”状并放入盛水的烧杯中,发现其漂浮在水面上;
步骤二:把橡皮泥从水中取出捏成团状,放入盛水的烧杯中,发现其下沉至杯底。
①橡皮泥第一次受到的浮力________(选填“<”“>”或“=”)第二次受到的浮力;
②由此该同学认为:物体受到的浮力与其形状有关,其结论错误的原因是:他只关注了橡皮泥形状的改变,而忽略了________对浮力大小的影响;
(5)实验过程中小明发现可以利用浮力知识来测量未知液体密度,于是他设计了一个漂浮装置:在大桶中装适量水,质量为、横截面积为、高度为的薄壁柱形小筒竖直漂浮在水中,此时小筒的刻度线与大桶水面相平,大桶水面处标记密度示数为,如图所示。当小明向小筒中倒入深度为的未知液体,待小筒稳定后,小筒的刻度线与大桶水面再次相平,此时大桶水面对应示数即为未知液体的密度,则该未知液体密度应为________。
3.如图,物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心圆柱体,a、b、c、d、e分别为实验情景。
(1)通过a、b、c三次实验,可知圆柱体浸入水中的体积越大,所受的浮力__(选填“越大”或“越小”),物体浸没在水中所受浮力大小是______N;
(2)通过______两次实验,可探究物体所受的浮力大小与浸没的深度是否有关;
(3)通过c、e两次实验,可探究物体所受浮力大小与液体密度的关系,由图可知ρ液__ρ水(选填“>”或“<”);
(4)由a、c两个步骤可测出圆柱体的密度为_______kg/m3;
(5)小宇还想探究浮力大小与物体形状是否有关,于是他找了两块完全相同的橡皮泥(不溶于水),分别捏成“球形”和“碗状”放入盛水容器中,橡皮泥静止时如图所示。“球形”橡皮泥所受的浮力____“碗状”橡皮泥所受的浮力(选填“大于”或“小于”),由此得出物体所受的浮力与物体的形状有关的结论,你认为这个结论是的__________(选填“正确”或“错误”)。
4.小红将石块放入杯子的水中,发现石块下沉,为验证下沉的物体是否受浮力以及浮力大小与哪些因素有关,她采取了以下实验探究。
(1)设计A、B、C图示实验,当手托石块或把石块浸入水中时,根据观察到______的现象,可得“在水中下沉的物体也受到浮力”。C图中,石块所受浮力的表达式为______(用所测物理量的符号表示)。
(2)将石块逐渐浸入水中(未完全浸没前),小红发现石块所受浮力逐渐变大,于是猜想“物体所受浮力的大小随物体浸入液体中深度的增大而增大”。为验证猜想是否正确,她将一长方体铁块挂在弹簧测力计下(如图D),并将长方体铁块分别一半放在水中(如图E和F),根据关系式______(用所测物理量的符号表示),可证明猜想是错误的。
(3)她又将长方体铁块浸没水中(如图G),分析D、E和G实验数据可得:在液体的密度相同时,______越大,受到的浮力越大。
(4)小红再将长方体铁块浸没浓盐水中(如图H),分析D、______和H实验数据可得:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。根据这三次实验中弹簧测力计的示数,小红还求出了浓盐水的密度,其表达式为______(用所测物理量的符号和水的密度ρ水表示)。
5.在探究“浮力大小跟哪些因素有关”的实验中,小丽依次进行以下操作:
步骤一:如图甲所示,弹簧测力计下挂一底面积为8cm2的物块(不吸水),物块的下表面刚好与水面接触;
步骤二:将物块下移2cm,此时弹簧测力计的示数为4.6N,如图乙所示;
步骤三:物块继续下移6cm,刚好浸没在水中,此时弹簧测力计的示数为4N,如图丙所示;
步骤四:从丙图中拿出物块并擦拭干净,让它浸没在密度为ρ液的某种液体中,此时弹簧测力计的示数为3.8N,如图丁所示。(ρ水=1×103kg/m3,且g=10N/kg)
(1)请在甲图中画出物块所受重力的示意图;__________
(2)根据乙、丙两图中的数据可知:在液体密度一定时,浮力的大小与物体排开__________有关;若丙图中物块继续下移,其所受浮力大小__________;
(3)根据丙、丁两图中的数据可以判断出ρ液__________ρ水;
(4)根据题中信息可知,该物块的密度是__________kg/m3;甲、丙两图对比,容器中的水对容器底的压强变化量为__________Pa。
6.如图所示,在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验时,用弹簧测力计吊着物体逐渐浸入水中,再将物体逐渐浸入盐水中。
(1)比较A、B、C三次实验,说明物体___________越大,物体所受浮力越大;
(2)为了探究物体所受浮力的大小与液体密度的关系,应该比较___________(选填“ABE”或“ACE”)三次实验更好;
(3)计算出物体完全浸没在水中受到的浮力___________N;
(4)根据A、C、D实验数据可以得出:物体所受浮力大小与深度___________关(选填“有”或“无”);
(5)利用实验中的数据计算出盐水的密度为___________kg/m3。
7.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关;
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关;
猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关;
(1)如图所示,用手把饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想________(选填序号);
(2)为了研究猜想1和猜想2,运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N。然后进行如图所示的实验。
①在序号a的实验中物体所受的浮力为________N;
②比较序号________的三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关;
③进一步分析可知:其他条件相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越________;
④比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与________无关。
⑤由实验数据可知,浓盐水的密度为________kg/m3(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)
(3)为了研究猜想3,小明用多块相同的橡皮泥,分别捏成实心的不同形状,测得它们浸没在水中所受的浮力均相同,由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状无关,你认为这结论是否可靠,并说明理由:________。
8.在进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,同学们提出了如下的猜想:
A.可能与物体浸没在液体中的深度有关 B.可能与物体的密度有关
C.可能与液体的密度有关 D.可能与物体浸在液体中的体积有关
为了验证上述猜想,小明选用了物块甲和乙(甲和乙的体积相等但密度不同)、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等器材,做了如图所示的实验。
(1)分析比较实验①⑤,可以知道甲浸没在水中时所受到的浮力是___________N;
(2)分析比较实验①④⑤,可以验证猜想___________是错误的;
(3)分析比较实验①⑤与②⑥,可以验证猜想___________是错误的;
(4)分析比较实验___________,可以验证猜想D是正确的;
(5)综合以上分析,得出最后的实验结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小与____________和___________有关;
9.如图是小明“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。
(1)小球未浸入水中时,弹簧测力计示数如图甲所示,小球的重力为______N;
(2)小明将小球从图甲下降至图乙的过程中,发现弹簧测力计示数逐渐减小,同时还观察到液面随之上升,由此初步分析得出:物体所受浮力的大小与______有关;
(3)继续增大小球所处的深度,当它与容器底部接触后,某时刻弹簧测力计示数如图丙所示,此时小球受到的浮力为______N;
(4)为探究浮力与液体密度的关系,小明又把小球浸没到事先配制好的盐水中,他发现虽然液体密度改变了,却不能明显地看出小球受到浮力的变化。小明想出下列四种实验改进方案,其中不可行的是______。
A.换用更深的容器装相同密度的盐水
B.换用密度比水小得多的液体
C.换用体积更大一些的同种材质小球
D.利用现有器材进行多次实验
10.小旭利用如图甲所示的实验装置探究浮力的大小跟哪些因素有关,实验器材有弹簧测力计、金属块、烧杯和细线。
(1)通过图中弹簧测力计的示数可知,实验中的金属块完全浸没在水中时所受的浮力为________N;
(2)比较图丁、戊中的两次实验可知,浸没在液体中的物体所受浮力的大小跟________有关;
(3)比较图________中的两次实验可知,物体所受浮力的大小跟物体排开液体的体积有关;
(4)小旭想探究物体所受浮力的大小与其形状是否有关,于是用橡皮泥代替金属块进行实验,步骤如下:
步骤一:将一块橡皮泥捏成“碗”状并放入盛水的烧杯中,橡皮泥漂浮在水面上;
步骤二:将这块橡皮泥捏成团状,再次放入烧杯中,橡皮泥沉至杯底。
步骤一中橡皮泥受到的浮力________(选填“大于”或“小于”)步骤二中橡皮泥受到的浮力;由此小旭认为:物体所受的浮力与物体的形状有关。他的结论________(选填“正确”或“错误”),理由是________;
(5)此实验在空间站中________(选填“能”或“不能”)完成。
11.人们到游泳馆游泳时,在下水的过程中感觉身体越来越“轻”,针对这一现象,聪聪通过如图所示的步骤进行了“浮力大小与哪些因素有关”的实验探究。
(1)由A、B、C三图可知,浮力大小与____________有关;由A、____________三图可知,浮力大小与浸没深度无关;
(2)对A、D、E三图中的实验现象和数据进行分析,可得出结论:物体受到的浮力大小还与__________有关;
(3)由弹簧测力计的示数,还可以计算圆柱体密度为____________g/cm3(已知酒精的密度为0.8g/cm3),图D中容器对桌面的压力与图A中相比变化了____________N;
(4)他观察到,改变液体的密度,而物块受到的浮力变化不够明显,聪聪想出下列四种实验改进方案,其中可行的是____________(选填字母);
A.换用体积更大的同种物块 B.换用两种密度相近的液体进行实验
C.换用分度值大一些的弹簧测力计 D.利用现有器材进行多次实验
(5)实验中,聪聪发现如果将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越____________,于是聪聪想把这个弹簧测力计改成密度秤。当他把物体完全浸没在水中时,他就在弹簧测力计的示数为3N的刻度处标上1g/cm3的字样,则此“密度秤”刻度盘上所能标注的最大密度值为____________g/cm3。
12.小丽同学利用弹簧测力计、实心铝块,以及水、盐水和酒精,探究“浮力大小与哪些因素有关”。实验过程如图所示。(取)
(1)步骤①中,弹簧测力计的示数为___________N;
(2)分析实验中①②③④步骤,可以说明浮力大小跟物体排开液体体积_________(选填“有关”或“无关”);
(3)步骤⑥中物体所受浮力是_________N;
(4)分析实验步骤①⑤⑥⑦,可以得出结论:物体排开液体的体积相同,_________越大,浮力越大。
13.如图一所示,是八年级一班实验小组“探究浮力大小跟哪些因素有关”的过程中,弹簧测力计挂着同一金属块的示数。
(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是__N;
(2)分析丙、丁两图可知,浸在液体中的物体所受的浮力大小跟__有关;
(3)根据上述实验可以得出金属块的密度是__kg/m3,盐水的密度是__kg/m3。
(4)小组实验完成后,有小组成员联想到压力、压强的知识,提出了两个问题(以下两空选填“>”、“=”或“<”):
①乙、丙两图中金属块的下表面受到水的压强分别为p1、p2,则p1__p2。
②丙、丁两图中金属块上表面与下表面的压力差分别为ΔF1、ΔF2,则ΔF1__ΔF2。
14.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小明实验过程如图所示。
(1)当物块浸没在水中时受到的浮力为_________N;
(2)分析图甲中A、C、D三图,可知物体所受浮力与它浸没在液体中的深度_________(填“有关”或“无关”);
(3)分析图甲中A、B、C、D四图,可知浮力的大小与物体浸入液体的_________有关;
(4)分析图甲中_________三图,可知浮力的大小与物体浸入液体的密度有关;
(5)接下来小明用吸管进行如下操作:
①如图乙所示,小明将适量细铜丝塞入吸管下部,将制作好的吸管轻轻放入水中,他发现吸管倾倒在水中,他应适当_________(填“增加”或“减少”)细铜丝的量,直至吸管能竖直漂浮在水中;
②小明在吸管上做出水面位置的标记,如图乙所示,标上刻度值为,并用刻度尺测量出标记处到吸管底部的距离,记为H;
③小明按的分度值在吸管上刻画刻度线,标上对应的刻度值,那么刻度值的刻度线到吸管底部的距离为_________H。
15.小李依据生活经验,对影响浮力大小的因素作出如下猜想。
猜想1:浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
猜想2:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想3:浮力大小与物体的形状有关;
猜想4:浮力大小与液体的密度有关;
猜想5:浮力大小与物体的密度有关。
为了验证上述猜想,小李用弹簧测力计,四个相同的可随意组合的小正方体磁力块,分别盛有水和某液体的烧杯,按图所示的步骤进行实验探究。
(1)磁力块在图丙中受到的浮力是__________N,分析图丙、丁两次实验,可得出浮力大小与__________无关;
(2)验证猜想1:进行的实验探究是图__________。分析实验数据可知:浮力大小与物体浸入液体中的深度__________;
(3)分析图戊、己、丙三次实验,可知浮力大小与__________有关;
(4)图庚中液体的密度是__________。图丙和图庚中液面相平,若图丙中液体对烧杯底的压强为,图庚中液体对烧杯底的压强为,则__________(选填“>”“=”或“<”);
(5)小李设计如下实验进行猜想5的探究。①实验器材:弹簧测力计、烧杯、水、与磁力块__________相等但密度不同的物体。②实验步骤:用弹簧测力计分别测出磁力块和物体的重力和;将磁力块和物体分别浸没在水中,读出弹簧测力计的示数和;计算两个物体浸没在水中时受到的浮力和。③实验结论:若,则浮力大小与物体的密度__________。
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《第十章浮力 实验专题 探究影响浮力大小的因素2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案
1. 4.4 排开液体的体积 甲、丙、丁 无关 液体的密度
2. 竖直 物体排开液体的体积 液体密度 > 物体排开液体的体积 1.5
3. 越大 0.5 c、d < 小于 错误
4.(1) 弹簧测力计的示数均减小
(2)
(3)物体排开液体的体积
(4) G
5. 液体的体积 不变 > 6×103 200
6. 排开液体的体积 A、C、E 1 无
7.(1)4
(2) 1 a、d、e 大 重力 1.2×103kg/m3
(3)可靠,物体的形状改变,但排开液体的体积和液体的密度不变
8. 2 A B ①③④ 与液体的密度有关 与物体浸在液体中的体积有关 2×103
9. 1.8 排开液体的体积 0.8 AD
10. 2 液体密度 乙、丙(或乙、丁) 大于 错误 两个步骤中,没有控制橡皮泥排开液体的体积不变 不能
11. 排开液体的体积 C、D 液体密度 1 A 小 4
12.(1)2.7
(2)有关
(3)0.4
(4)液体密度
13.(1)2
(2)液体密度
(3) 2.4×103 1.2×103
(4) < <
14. 2 无关 体积 A、D、E 增加 1.25
15. 2 形状 甲、丙、丁 无关 排开液体的体积 > 体积 无关
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