期末物理专题复习:浮力实验题-2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-05-30
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 复习与提高 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 浮力 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.45 MB |
| 发布时间 | 2026-05-30 |
| 更新时间 | 2026-05-30 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58126191.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以15道实验题构建浮力专题训练,通过原理验证、因素探究、误差分析三层递进,系统培养科学探究能力与实验思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础验证|3题|称重法测浮力、排液法测G排|从阿基米德原理实验步骤到结论推导,强化物理观念|
|影响因素探究|8题|控制变量法(V排/ρ液/深度)、图像分析F浮-h关系|围绕猜想-验证逻辑,构建浮力与V排、ρ液的定量关系,培养科学思维|
|误差分析与拓展|4题|溢水杯未装满/测力计未调零误差分析、漂浮体验证原理|结合实验操作细节,提升科学探究严谨性与问题解决能力|
内容正文:
期末物理专题复习:浮力实验题
1.某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)①先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力。
②把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为________N。石块排开的水所受的重力可由________两个步骤测出。
(2)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小________排开液体所受重力。
(3)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中合理的是________。
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
2.探究“影响浮力大小的因素”的实验操作如图A-E所示。
(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是______N。
(2)观察A、B、C三次实验可知,金属块受到的浮力大小与____________________有关。
(3)由______两次实验可知,物体受到的浮力大小与液体密度有关。
(4)①用图F所示装置验证“阿基米德原理”,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。当升降台逐渐调______时,随着金属块浸入水中的体积变大,弹簧测力计甲的示数变______,若弹簧测力计乙与弹簧测力计甲的示数变化量相等,则证明。
②若更换在水面上漂浮的木块重复上述实验,______(“可以”或“不可以”)验证“阿基米德原理”。
3.某实验小组为了研究浮力大小与物体排开液体重力的关系,进行了下面的实验,如图所示:
(1)实验过程中,根据序号________这两步可计算出物体所受浮力的大小,物体所受的浮力大小为________ N,根据序号________这两步可计算出物体排开液体的重力大小,物体排开液体的重力大小为________ N。
(2)通过实验数据可以发现,浮力大小________(选填“大于”“小于”或“等于”)物体排开的液体所受的重力。
(3)同学们换用不同的物体及不同的液体重复多次实验的目的是________(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
(4)另外一个小组进行实验时,溢水杯中液体没有装满,导致测量到的排开液体重力会________(选填“偏大”或“偏小”)。
(5)物体没有完全浸没在水中,________(选填“能”或“不能”)用实验验证阿基米德原理。
4.在物理兴趣活动中,小组的同学们探究浮力的大小与哪些因素有关,他们讨论后提出下列猜想:
猜想一:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想二:浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关;
猜想三:浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度有关;
为了验证上述猜想,他们选取一金属块进行了如下图所示的实验。
(1)分析比较图中A、B、C三次实验,可得出结论:同一液体中,___________越大,物体受到的浮力越大;
(2)分析比较图中___________三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体浸没在同一液体中的深度___________(选填“有关”或“无关”);
(3)分析比较图中A、C、E三次实验可得出物体受到的浮力与___________有关;
(4)分析实验中的信息可知,金属块的密度为___________,盐水的密度为__________。(取)
5.在探究浮力的大小跟哪些因素有关时,同学们提出了如下猜想:
猜想一:可能与物体浸在液体中的深度有关。
猜想二:可能与物体排开液体的体积有关。
猜想三:可能与液体的密度有关。
为了验证上述猜想,小明利用下列器材做了如图所示的实验。
器材:圆柱体铁块,弹簧测力计,一杯水,一杯盐水,细绳。
【进行实验】
(1)小明发现丙和丁两次实验中,弹簧测力计示数相同,即铁块所受的______相等,由此得出猜想一是错误的;而同组的小彤发现乙和丙两次实验中,弹簧测力计示数不相同,得出猜想一是正确的。你认为______(选填“小明”或“小彤”)的观点是正确的。
理由是:______。
(2)分析比较实验______可得:浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(3)铁块按如图中的乙所示缓慢浸入水中(水足够深),铁块不接触容器底部,下列图中能正确反映该过程中弹簧测力计示数F与铁块下表面到水面距离h的关系图像是______;反映该过程中浮力F与铁块下表面到水面距离h的关系图像是______。
6.如图所示,在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)使用弹簧测力计前,弹簧测力计应在_________(选填“竖直”或“水平”)方向调零;
(2)如图甲所示,在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的长方体物块(可塑),测出重力。将它缓慢浸入水中,记录悬停在A、B、C、D、E五个位置弹簧测力计的示数和深度h。请根据实验数据,在图乙中画出物块所受浮力F浮随h变化的图像_________;
(3)分析图像可知:浸没前,h增加,F浮________;浸没后,h增加,F浮________(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)浸没后,h增加,木块上、下表面受到水的压强差________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)若将此物块捏成高为6cm的圆锥体,重复上述实验。两次实验所得的F浮随h变化的图像________(选填“相同”或“不同”);
(6)若继续探究浮力的大小与液体密度的关系,还需添加一种材料:_________。
7.小开把一个饮料罐慢慢按入水中,感觉用力越来越大,于是他和学习小组的同学一起设计了如图所示的实验步骤,来探究“影响浮力大小的因素”:
(1)物体在步骤乙中所受浮力为_____N;
(2)分析甲、丙、丁三次实验,可以得到浮力大小与物体浸没在液体中的深度_____关(选填“有”或“无”);分析甲、乙、丙三次实验,可以得到浮力大小与_____有关;分析甲、丁、戊三次实验,可以得到浮力大小还与_____有关;
(3)小开发现可以根据实验数据算出戊图中液体的密度,则液体密度为_____;若在实验开始前,弹簧测力计的指针未调零,且指在零刻度线以上,则算出的液体密度_____(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(4)同组的小南同学受到本实验的启发,将弹簧测力计改成了测液体密度的密度计,则该密度计的分度值为_____;若要使该密度计的分度值减小、提高精确度,请提出一条改进意见_____。
8.2024年9月19日全球最大、国内首艘双燃料动力系统的大型耙吸式挖泥船——“新海鲟”号正式交付使用。小明在参观期间表现出色,工程师送给小明一个“新海鲟”的模型,兴奋的小明回到学校,根据模型突发奇想,利用“新海鲟”号挖泥船模型验证阿基米德原理,小明设计了以下实验:
(1)他准备一个装满水的溢水杯,“新海鲟”号模型船,一个弹簧测力计,一个力传感器;
(2)甲图:用弹簧测力计测量空烧杯的重力;乙图:模型船在空气中的重力;丙图:将模型船放入溢水杯中,此时模型船受到的浮力为__________N,待水不溢出后,丁图:用弹簧测力计称出溢水杯和溢出水总重,则排开水的重力___________N;
(3)通过重复三次上述实验,对收集的数据进行分析总结得出___________(用(2)中所给物理量符号表示),这就是著名的阿基米德原理;
(4)聪明的小明利用力传感器和电脑(图中未画出)组装好了戊图所示的实验装置,力传感器下方安装有轻质伸缩组件,可以匀速向下缓慢伸长,把漂浮的模型船(不进水、不吸水)向下压入水中,电脑每隔0.1s收集力传感器的示数,并自动绘制出了已图所示的压力随时间变化的图像。在之内,模型船受到的浮力___________(填变化情况),10s后,压力传感器的示数不变的原因是___________,此时,此时模型船受到的浮力为____________。
9.小清在探究浮力的实验中,测量浸在水中的物体所受浮力大小过程如图所示。
(1)由甲图可知,物体的重力为________N;
(2)由甲图和________图可知,物体完全浸没在水中时,所受的浮力为________N;
(3)根据图中弹簧测力计示数的变化可知,物体排开水的体积越大,所受的浮力越________;
(4)在上述实验的基础上,小清若想探究浮力大小与液体密度的关系,则应该换用一杯________不同的液体,将金属圆柱体浸没在液体中,观察弹簧测力计的示数。这个实验用到的物理研究方法是________;
(5)如图所示,图线________(选填“a”或“b”)能用来表示物体所受浮力大小随浸入液体深度的变化情况。
10.如图是小雷在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验,器材有:弹簧测力计,底面积为20cm2、高度为5cm的实心圆柱体石块,若干相同的大烧杯(底面积为40cm2),水,密度未知的盐水,细线等。实验过程中,液体均未溢出。
(1)B步骤中,实心圆柱体石块所受浮力为______N;
(2)分析实验步骤______,可以说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关;分析实验步骤A、D、E,可以说明浮力大小跟______有关;
(3)小雷实验结束后,才发现弹簧测力计没有调零,秤钩上不挂重物时,指针位于零刻度线以上,则实验中小雷测得的浮力值______浮力的真实值(选填“大于”“小于”或“等于”);
(4)小雷用图中的数据算出了步骤E中盐水的密度是______g/cm3,还算出了步骤B到步骤D过程中,水对容器底的压强增加了______Pa。
(5)小雷还想到另一种测量液体密度的方式,他进行了如下操作:
①如图所示,在圆柱形容器中装适量的未知液体,将另一平底烧杯放入圆柱形容器的液体中,烧杯静止时容器中液体的深度H1,如图甲所示;
②将密度为ρ的某石块放入烧杯中,烧杯静止时露出液面的高度h1,容器中液体的深度H2,如图乙所示;
③将石块拴在烧杯底部,烧杯静止时露出液面的高度为h2,如图丙所示。已知圆柱形容器底面积为烧杯底面积的2倍。则这一液体的密度表达式为______(用h1、h2、H1、H2和ρ表示)。
④若石块会吸入部分液体,这样测量会造成密度测量值______(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
11.小王同学在“探究浮力与哪些因素有关”的实验中进行了如下猜想:
猜想1:浮力的大小可能与浸入液体的深度有关;
猜想2:浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关;
猜想3:浮力的大小可能与液体的密度有关;
针对以上猜想他进行了如图所示的实验:
(1)分析a、c、e三次实验可知:浸在液体中的物体所受浮力的大小与 ___________有关;
(2)分析实验数据可知弹簧测力计下所挂物体的密度是 ___________ kg/m3;如果在实验时他后测物体的重力,则计算出的物体体积会 ___________ (选填“偏大”或“偏小”);图e中液体的密度为 ___________kg/m3;
(3)分析 ___________ 三次实验可知猜想1是___________ (选填“正确”或“错误”)的。
12.在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,小君利用一个金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯和水等器材进行了如图1所示的探究,小君根据实验数据绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度h变化的图像(图2)。
(1)该金属圆柱体所受的重力为________,当金属圆柱体完全浸没水中后所受的浮力是________;
(2)能正确表示金属圆柱体所受浮力的变化情况的图像是________(选填“a”或“b”);
(3)分析图甲、乙、丙,可以说明金属圆柱体所受浮力大小跟浸在液体中的体积________关;分析图甲、丙、丁,可以说明金属圆柱体所受浮力大小跟浸没的深度________关。(两空均选填“有”或“无”)
13.物理小组的同学利用金属块探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验。提出如下猜想,设计并进行了实验,实验步骤如题图所示。(ρ水=1.0×103kg/m3)
猜想a:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关;
猜想b:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想c:浮力大小与液体的密度有关。
(1)金属块受到的重力______N;
(2)金属块全部浸没在水中时,受到的浮力是______N;
(3)本实验采用的物理研究方法是______法;
(4)由A、B、C三次实验,可得出金属块受到的浮力大小与______有关;
(5)由______三次实验,可得出金属块受到的浮力大小与液体的密度有关;
(6)金属块的密度是______kg/m3。
14.小明验证阿基米德原理的实验如图1所示。
(1)你觉得图1中合理的实验顺序是______;
(2)小明同学在进行图1中B步骤前,应将溢水杯中的水添加至与______相平;接着他在进行B步骤时,物体接触并挤压了容器底部,他测得物体所受的浮力比真实值______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(3)小红同学认为这样的实验步骤比较繁琐,于是对该实验进行了改进;如图2所示,将容器放在升降台上,用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积;小红逐渐调高升降台,发现在重物浸没之前,随着重物浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计甲示数的变化量______(选填“大于”、“小于”或“等于”)弹簧测力计乙示数的变化量,在这个过程中容器对升降台的压力______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
15.实验小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验过程如图甲所示。
(1)由图甲可知,物体所受的重力为______N。物体完全浸没在水中时受到的浮力为______N。
(2)分析图甲A、B、C三次实验可知:在同种液体中,物体浸在液体中的体积越______,所受的浮力越大。
(3)比较物体在D和E中受到的浮力可得到结论__________。
(4)通过实验分析画出弹簧测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系图像,则符合此关系的是如图中的图线_______(选填“①”“②”或“③”);
试卷第1页,共3页
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《期末物理专题复习:浮力实验题-2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案
1.(1) 1.4 A、D
(2)等于
(3)B
【详解】(1)由图可知,石块重力,石块浸没在水中时弹簧测力计拉力,则石块受到的浮力为
要得到排开水的重力,需要先测空桶重力,再测桶和排开水的总重力,总重力减空桶重力就是排开水的重力,因此可由A、D两步测出。
(2)排开水的重力为
则,因此结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于排开液体所受重力。
(3)换用不同液体重复实验,可以避免偶然性,得到更普遍的结论,故选B。
2.(1)1
(2)排开液体的体积
(3)D、E
(4) 低 小 可以
【详解】(1)由图 A 可知,金属块的重力G=4N;由图 C 或图 D 可知,金属块浸没在水中时,弹簧测力计的示数F=3N,受到的浮力是
(2)观察A、B、C 三次实验,液体密度相同,金属块排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,说明浮力不同。 所以金属块受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(3)要探究物体受到的浮力大小与液体密度的关系,需要控制物体排开液体的体积相同,改变液体的密度。 图D中金属块浸没在水中,图E中金属块浸没在酒精中,排开液体的体积相同,所处深度相同,液体密度不同,所以由D、E两次实验可知,物体受到的浮力大小与液体密度有关。
(4)①[1][2]当升降台逐渐调低时,溢水杯的高度降低,金属块浸入水中的体积变大,排开液体的重力变大,根据阿基米德原理,浮力变大。由称重法 可知,弹簧测力计甲的示数变小。
②[3]若更换在水面上漂浮的木块重复上述实验,木块漂浮时浮力等于重力,此时弹簧测力计甲的示数为0,但可以通过测量木块排开液体的重力,看是否等于木块的重力,即木块所受浮力大小,所以可以验证“阿基米德原理”。
3.(1) ②③ 0.5 ①④ 0.5
(2)等于
(3)寻找普遍规律
(4)偏小
(5)能
【详解】(1)[1][2]本实验根据称重法,可以求解出物体浸在液体中时的浮力,即,如图,步骤②可测出物体的重力为2.0N,步骤③可测出物体浸在液体中时的弹簧测力计示数为1.5N,因此物体受到的浮力为
[3][4]排开液体的重力可以由步骤①④求得,即
(2)由(1)有,即物体浸在液体中时受到的浮力大小等于物体排开的液体所受的重力。
(3)换用不同的物体、不同液体进行多次实验,是为了避免偶然性,总结出普遍适用的规律。
(4)如果溢水杯没有装满,当物体放入时,水不会立刻溢出,导致实际排开的水没有全部流出,因此收集到的水会偏少,从而测得的“排开液体重力”偏小。
(5)阿基米德原理适用于部分浸入或完全浸入的情况,只要知道物体排开液体的体积(通过排水法),就能验证。即使物体没有完全浸没,只要能准确测量浮力和排开液体的重力,依然可以验证该原理。
4.(1)物体排开液体的体积
(2) A、C、D 无关
(3)液体的密度
(4) 2.8×103 1.1×103
【详解】(1)图A、B、C 中,液体都是水(密度相同),物体排开液体的体积逐渐增大,弹簧测力计的示数逐渐减小。根据称重法F浮=G−F示,可知物体受到的浮力逐渐增大。所以可得出结论:同一液体中,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大。
(2)[1][2]要验证探究浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度是否有关,需要控制液体的密度相同,排开的液体的体积相同,而深度不同,故需要分析比较图A、C、D三次实验,深度不同,弹簧测力计示数相同,浮力相同,即浮力的大小与物体浸没在同一液体中的深度无关。
(3)分析比较图A、C、E三次实验可知,物体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,根据称重法F浮=G−F示,可知物体受到的浮力不同,可得出物体受到的浮力与液体的密度有关。
(4)[1][2]物体完全浸没在水中受到的浮力
排开液体的体积V排=V, 由F浮=ρ水gV排可得物体排开的水的体积即金属块的体积为
金属块的密度
由图E可知,弹簧测力计示数为1.7N, 根据称量法知物体浸没盐水中受到的浮力为
物体浸没在水和盐水中时,排开液体的体积相同; 由F浮盐水=ρ盐水gV排可得盐水的密度
5.(1) 浮力 小明 见解析
(2)丁和戊
(3) B C
【详解】(1)[1]丙和丁两次实验中,弹簧测力计示数相同,物体的重力不变,由称重法测浮力可知,丙和丁两次实验中铁块所受的浮力相等。
[2][3]乙和丙两次实验中,未保证物体排开水的体积相同,不符合控制变量法要求,故得出“浮力大小可能与物体浸在液体中的深度有关”的观点是错误的。则小明的观点是正确的。
(2)根据控制变量法,探究浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体密度的关系,需要保证排开液体的体积相同,液体密度不同,故选择丁和戊。
(3)[1][2]圆柱体铁块按图乙所示缓慢浸入水中,圆柱体受竖直向下的重力和竖直向上的浮力及弹簧测力计的拉力。圆柱体浸没前,由F浮=ρgV排可知,V排增大,F浮增大,根据弹簧测力计的示数F=G-F浮,圆柱体的重力G不变,F浮增大,则弹簧测力计的示数F变小;当圆柱体完全浸没,V排不变,则弹簧测力计的示数F也不变,物体所受浮力也不变。对比各图可知,弹簧测力计示数F与铁块下表面到水面距离h的关系图像是B,浮力F与铁块下表面到水面距离h的关系图像是C。
6.(1)竖直
(2)
(3) 变大 不变
(4)不变
(5)不同
(6)不同密度的液体
【详解】(1)弹簧测力计使用前要观察零刻度线、量程和分度值。调零时,弹簧测力计所测力的方向上调零,测重力和拉力是在竖直方向,则调零也应在竖直方向。
(2)根据F浮=G-F;0cm、2cm、4cm、6cm、8cm、10cm时,受到的浮力分别为0、0.2N、0.4N、0.6N、0.6N、0.6N;由此在图像上描点画出图像,如图所示:
(3)[1]根据图像知,浸没前,h增加,F浮变大。
[2]浸没后,h增加,F浮不变。
(4)由浮力产生的原因知,浸没后,h增加,浮力不变,则木块上、下表面受到水的压强差不变。
(5)若把此物块捏成高为6cm的圆锥体,相同深度时,排开液体的体积不同,受到的浮力不同;重复上述实验。两次实验所得的F浮随h变化的图象是不同的。
(6)根据控制变量法,若继续探究浮力的大小与液体密度的关系,需保持排开液体的体积不变,改变液体的密度,因而需要不同密度的液体。
7.(1)0.4
(2) 无 排开液体的体积 液体的密度
(3) 不变
(4) 0.2 见解析
【详解】(1)图甲中,弹簧测力计的示数为4N,物体的重力为4N。图乙中,物体浸入水中,测力计的示数为3.6N,据称重法知,物体所受的浮力
(2)[1]由图甲、丙和丁知,物体浸没水中的不同深度,测力计的示数相同,则所受的浮力相同,所以浮力大小与物体浸没液体中的深度无关。
[2]图甲、乙和丙中,物体浸入水中的深度不同,排开水的体积不同,测力计的示数不同,所受的浮力不同,所以浮力大小与排开液体的体积有关。
[3]图甲、丁和戊中,物体浸没水和密度不同的某液体中的同一深度,测力计的示数不同,所受的浮力不同,所以浮力的大小与液体的密度有关。
(3)[1]图丁中,物体所受的浮力
物体浸没时,排开水的体积等于自身的体积,所以物体的体积
图戊中,物体所受的浮力
液体的密度
[2]若实验前,测力计的指针未调零,则测得的物体的重力偏小,测得的每一个浮力都偏小,而据称重法,求出的浮力是准确值,求出的物体排开液体的体积是准确值,则求出的液体密度准确。
(4)[1]将测力计改变测液体密度的密度计,则测力计示数为4N时,对应的密度为0,示数为3N时,对应的密度为,3N到4N间有5个小格,每个小格对应的密度为
密度计的分度值为0.2g/cm3。
[2]为了提高精确度,使密度计的分度值减小,可使用分度值更小的测力计。
8. 2.6 2.6 G3-G1/ 逐渐增大 模型船已全部浸没在水中,排开水的体积不再变化 4.6
【详解】[1]由丙图知道,将模型船放入溢水杯中,弹簧测力计的示数是0,说明此时模型船受到的浮力与重力是一对平衡力,故此时模型船受到的浮力大小是乙图所示模型船在空气中的重力,即2.6N。
[2]由于用弹簧测力计称出溢水杯和溢出水总重,则排开水的重力。
[3]分析实验,可以得出结论: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,即阿基米德原理。
[4]由戊图所示的实验装置知道,对传感器的压力、模型船受到的浮力和重力三力平衡;即,由已图图像知道,在之内,压力随时间增大而增大,所以在之内,模型船受到的浮力是逐渐增大的。
[5][6]10s后,模型船应已全部浸没在水中,排开水的体积不再变化,所以受到的浮力不再变化,此时模型船受到的浮力为。
9.(1)4
(2) 丁 2.1
(3)大
(4) 密度 控制变量法
(5)b
【详解】(1)由甲图可知,测力计分度值为0.2N,示数为4N。则物体的重力为4N。
(2)[1]丁图中,物体完全浸没在水中,则要求物体完全浸没在水中时,所受的浮力,应比较甲图和丁图。
[2]根据称重法,由甲图和丁图可知,物体完全浸没在水中时,所受的浮力为
(3)由乙丙丁知,弹簧测力计示数的逐渐变小,根据示可知,物体受到的浮力逐渐变大,则物体排开水的体积越大,所受的浮力越大。
(4)[1]在上述实验的基础上,小明若想探究浮力大小与液体密度的关系,要控制排开液体的体积相同,只改变排开液体的密度,则应该换用一杯密度不同的液体,将金属圆柱体浸没在液体中,观察弹簧测力计的示数,与丁图比较得出结论。
[2]实验中控制物体排开液体体积不变,改变液体密度,应用了控制变量法。
(5)根据阿基米德原理可知,在浸没前,物体受到的浮力随排开液体体积的增大而增大,浸没后,排开液体的体积不变,受到的浮力不变,故图线b能用来表示物体所受浮力大小随浸入液体深度的变化情况。
10.(1)0.7
(2) A、B、C 液体密度
(3)等于
(4) 1.2 75
(5) 偏小
【详解】(1)由图A得石块重力,B中拉力,根据称重法
得实心圆柱体石块所受浮力为
(2)探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,需要控制液体密度相同,改变排开液体体积,因此分析实验步骤A、B、C(都是水,排开体积逐渐增大); A、D、E中,石块都完全浸没,排开体积相同,液体密度不同,浮力不同,说明浮力大小跟液体密度有关。
(3)弹簧测力计不挂重物时指针在零刻度线上方,测量重力和拉力时,两次读数都偏差相同的数值,则
因此测得的浮力等于真实值。
(4)石块体积
浸没水中时浮力
浸没盐水中浮力
根据,相同,得盐水的密度
B中实心圆柱体石排开水的体积
D中实心圆柱体石排开水的体积
排开体积变化
水面上升高度
压强增加量
(5)设烧杯底面积为,则圆柱容器底面积为,甲到乙,增加的浮力等于石块重力,增加的浮力
石块重力
得
对比乙丙,总重力不变,总浮力不变,总排开体积相等,即
整理得
代入上式约去得
若石块会吸入部分液体,会使图丙中液面下降,同时石块吸液后重力增大量等于浮力的增加量,排开液体的体积的增大量等于吸收液体的体积,这样丙图中液面保持不变,吸水后的石块重力增大,石块排开液体的总体积变大,烧杯浸入水中的深度变大,变小,由公式可得,测量的液体密度偏小。
11.(1)液体的密度
(2) 4×103 偏大 0.8×103
(3) a、c、d 错误
【详解】(1)由图a可知,物体的重力G=2N,在图c中物体所受的浮力F浮c=G-Fc=2N-1.5N=0.5N
图e中物体所受的浮力F浮e=G-Fe=2N-1.6N=0.4N
比较c、e两图可知,物体浸没在水和液体中,排开水和液体的体积相同,而物体所受浮力不同,故可得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(2)[1]物体的质量
物体浸没在水中时排开水的体积等于物体的体积,故物体的体积
物体的密度
[2]如果在实验时他后测物体的重力,物体沾水,重力偏大,则计算出的浮力偏大,由阿基米德原理求得物体排开水的体积偏大,即计算出的物体体积会偏大。
[3]物体在图c和图e中排开液体的体积相等,液体的密度
(3)[1][2]要探究浮力的大小与浸入液体的深度是否有关,应控制液体的密度和物体排开液体的体积相同,分析a、c、d三次实验可知,物体所受浮力相同,而物体浸入液体的深度不同,故浮力的大小与浸入液体的深度无关,即猜想1是错误的。
12.(1) 2.4 1.0
(2)a
(3) 有 无
【详解】(1)[1]图甲中,弹簧测力计的示数为2.4N,即金属圆柱体所受的重力为2.4N。
[2]图丙中,圆柱体浸没后,测力计的示数为1.4N,据称重法知,圆柱体所受的浮力F浮=G-F丙=2.4N-1.4N=1.0N
(2)圆柱体浸没前,排开水的体积增大,所受的浮力增大,浸没后,排开水的体积不变,所受的浮力不变,表示金属圆柱体所受浮力变化情况的图像是a。
(3)[1]图甲、乙和丙中,物体逐渐浸入水中,排开水的体积增大,测力计的示数变小,据称重法知,所受的浮力增大,所以圆柱体所受浮力大小跟浸在液体中的体积有关。
[2]图甲、丙和丁中,物体浸没水中的不同深度,测力计的示数相同,所受的浮力相同,所以圆柱体所受浮力大小跟浸没的深度无关。
13.(1)2.4
(2)1
(3)控制变量
(4)物体排开液体的体积
(5)ADE
(6)2.4×103
【详解】(1)A中测力计分度值为0.2N,示数为2.4N,则金属块受到的重力。
(2)D中金属块全部浸没在水中时,测力计示数为1.4N,根据称重法,金属块全部浸没在水中时,受到的浮力为
(3)探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验中,因为存在多个影响因素,要用到控制变量法。
(4)B、C中,只有物体排开液体的体积不同,测力计示数不同,则浮力不同,所以由A、B、C三次实验,可得出金属块受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(5)D、E中,只有液体的密度不同,测力计示数不同,则浮力不同,所以由ADE三次实验,可得出金属块受到的浮力大小与液体的密度有关。
(6)金属块的体积为
则金属块的密度为
14.(1)CABD
(2) 溢水口 偏大
(3) 等于 不变
【详解】(1)要先测空桶的重力,再测物体的重力,然后再把物体没入水中,测出物体受到的浮力,最后再测出桶和溢出水的总重力,防止小桶内残留的水的重力影响实验,故图1中合理的实验顺序是CABD。
(2)[1]应先将溢水杯中的水添加至与杯口相平,这样才能确保将物体排开的液体全部溢出到空桶中。
[2]若物体接触并挤压了容器底部,由力的作用是相互的,容器底部对物体有一个向上的力的作用,测力计的示数将减小,根据
F浮=G-F示
可知,测得的浮力将偏大。
(3)[1]由于重物浸入水中的体积越来越大时,重物受到的浮力变大,溢出水的体积变大,溢出水的质量变大,则溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计乙的示数变大,根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,所以弹簧测力计甲示数的变化量和弹簧测力计乙的示数变化量相等。
[2]将烧杯、水和物体看做一个整体,容器对升降台的压力等于空杯和杯内水的总重与物体的重力之和再减去物体受到的拉力,大小等于测力计的示数,即
F压=G杯+G杯内水+G物-F示
而
G物-F示=F浮
所以
F压=G杯+G杯内水+F浮
根据阿基米德原理
F浮=G排水
所以
F压=G杯+G杯内水+G排水
由于杯内的水和排出的水的总重等于原来杯子里的水,是个定值,所以在这个过程中容器对升降台的压力不变。
15.(1) 3.8 1
(2)大
(3)当物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体所受浮力越大
(4)③
【详解】(1)弹簧测力计分度值为,示数为3.8N;物体在空气中时,弹簧测力计示数等于重力,重力为;物体完全浸没在水中时拉力为,根据称重法可知,物体完全浸没在水中时受到的浮力为
(2) A、B、C三次实验控制液体密度相同,物体浸在液体中的体积越大,弹簧测力计示数越小,浮力越大。
(3)D、E实验中,物体排开液体体积相同,液体密度不同,液体密度越大,测力计示数越小,因此结论为:当物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体所受浮力越大。
(4)根据称重法和阿基米德原理可知,弹簧测力计示数
物重不变时,弹簧测力计示数F随液体密度ρ液增大而减小,故图线③符合题意。
答案第1页,共2页
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