期末专题复习:探究影响浮力大小的因素实验-2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-06-03
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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 | 第1节 浮力 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 浮力基础 |
| 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 | 1.37 MB |
| 发布时间 | 2026-06-03 |
| 更新时间 | 2026-06-03 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58181340.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦浮力实验核心要素,以控制变量法为主线,系统整合实验探究与原理应用,强化科学思维与探究能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础探究|1-5题|控制变量法分析浮力与排开体积、密度、深度关系|从浮力概念(称重法F浮=G-F示)到实验现象归纳,构建运动和相互作用观念|
|综合计算|6-10题|阿基米德原理(F浮=ρ液gV排)推导密度、压力差|结合科学推理,建立浮力与密度、体积的定量关系,深化物理观念|
|创新拓展|11-15题|实验误差分析(接触容器底、未调零)、替代法测密度|通过质疑创新设计,提升科学探究能力,体现科学态度与责任|
内容正文:
期末专题复习:探究影响浮力大小的因素实验
1.在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)图乙中金属块受到的浮力为__________N;
(2)分析图甲、乙、丙三次实验可知:浮力大小与__________有关;
(3)若继续探究浮力的大小与液体密度的关系,还需添加的材料是:__________;
(4)思思想用浮力知识测量金属块的密度﹐选用实验器材:大容器、有配重的圆柱形长烧杯、刻度尺和水。实验步骤如下;
①容器中装适量水后,将烧杯放入水中,使其竖直漂浮,烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度,如图A所示;
②金属块吊在烧杯底,烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度,如图B所示;
③金属块放在烧杯中,烧杯静止时用刻度尺测出烧杯露出水面的高度,如图C所示。
请根据以上操作中测得的物理量和水的密度,推导出金属块密度的表达式。(写出必要的文字说明、公式及用符号表示的最后结果)__________
2.小珊利用弹簧测力计、实心金属球(半径为3cm、密度均匀)、相同的薄壁圆柱形容器(底面积),水、未知液体、细线(不计质量和体积)等进行浮力相关规律的探究,步骤如图所示:
(1)弹簧测力计使用之前应该在______(选填“竖直”或“水平”)方向调零,由步骤A可知金属球的重力为______N。其它步骤的数据记录如下表。
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.3
1.9
1.6
1.5
(2)分析实验步骤A、B、C、D的实验数据,说明浮力大小跟______有关。分析实验步骤______的实验数据,说明浮力大小跟液体密度有关;
(3)根据实验数据可以计算出未知液体的密度为______(结果保留一位小数);
(4)步骤F中金属球受到的浮力大小为______N;若步骤D和步骤F两次实验所用为同一杯水,这两次实验中水面稳定后容器对水平桌面的压强之差为______Pa;
(5)若步骤D中金属球顶部距离水面17cm,结合浮力产生的原因可以巧妙计算出此时水对金属球向上的压力为______N(圆面积公式:,此空近似取)。
3.小军在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时,操作如下:
(1)图甲是小军把一个饮料罐慢慢按入水中,感觉用力越来越大,由此猜想“浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关”,根据图乙所示实验步骤的______(填写字母序号)两图可以验证他的猜想是错误的。
(2)根据图乙所示,通过观察D、E两图,可初步得出浮力的大小与______有关的结论。
(3)观察A、B两图,此时物体所受浮力大小为______N。
(4)根据实验数据可计算盐水的密度是______,若小军在实验之前忘记对弹簧测力计进行调零,指针位于零刻度线以上,则最终计算结果将______。(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
4.下图为创新实验小组“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验过程。
(1)步骤甲中弹簧测力计的示数为________N,根据图中测量数据,可知物体浸没在水中时所受的浮力大小为________N;
(2)小明通过比较甲、丙、丁三个步骤得出了物体所受的浮力与液体密度有关,小红认为小明得出结论的操作有误,没有________(填实验方法).请你将错误的操作进行改正:________;
(3)比较甲、乙、丙三个步骤,小明得出:物体所受浮力随排开液体体积的增大而增大.你认为合理吗?________;
(4)为了进一步验证(3)中的结论,创新实验小组又利用自制的实验装置进行探究,如图戊所示。将弹簧测力计固定在支架上,通过向烧杯中逐渐加水进行相关的实验探究。
①往烧杯中逐渐加水的过程中,弹簧测力计的示数变化情况是________;
②该装置在进行实验时的优点是________。
5.如图所示,是探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验和实验过程中弹簧测力计的示数。则:
(1)由甲图可知,物体的重力为 ________N;
(2)分析乙、丙两图实验数据可得:物体所受的浮力大小与 _______有关;分析丙、丁两图实验数据可得:浮力大小跟物体浸没在水中的深度 _______(选填“有关”或“无关”);分析 ________两图可知,浮力大小跟液体密度有关;
(3)为了研究“浮力的大小可能与物体的形状有关”,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图己所示的实验,由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,主要原因是 _______;
(4)如图庚所示,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。
6.小明在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中,用弹簧测力计挂着一个实心圆柱体,做了如图中a、b、e、d、e所示的实验。
(1)通过a、c两次实验,可知物体浸没在水中时所受浮力大小是_________N。通过a、b、c三次实验可知,物体所受浮力大小与_________有关。通过a、c、e三次实验,可探究物体所受浮力大小与____________的关系,e实验中使用的液体可能是_________(选填“酒精”或“盐水”)。通过a、c、d三次实验,可知物体所受浮力大小与浸没深度_________(选填“有关”或“无关”);
(2)如图中所示的实验可知物体密度为__________kg/m3;
(3)在某种液体中进行探究,并记录实验数据,得到如图中f所示的弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入深度h的关系图象,则该液体的密度为__________kg/m3;
(4)如果在实验中不小心使物体接触了容器底且与容器底有力的作用,则所测液体密度将__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
7.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置,实验过程中,相同柱形薄容器盛有体积相同的水或者盐水,弹簧测力计挂着同一物体A。
(1)图乙中,用力的示意图表示出物体A受到的浮力的三要素_________;
(2)分析丁、戊两次实验可知,浸在液体中的物体所受浮力大小跟__________有关;
(3)盐水的密度是__________;
(4)图丁和图乙中物体A下表面受到水的压力之差__________0.6N;图戊和图丁中容器对水平桌面的压力之差__________0.4N。(以上两空均选填“>”“=”或“<”)
8.如图所示是小丽探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验装置。(水的密度,取)
(1)分析数据可知,金属块浸没在水中时受到的浮力为______N;
(2)比较ACD三次实验,可以探究浮力与物体浸没在液体中的深度______(填“有关”或“无关”);比较ABC三次实验,可以探究浮力与物体浸在液体中的______有关;
(3)比较AD和______三次实验,可以探究浮力与液体密度的关系,她接下来更换不同密度的液体多次进行实验,目的是______;
(4)若先完成步骤C,再完成步骤A,则测得的浮力将______(填“偏大”或“偏小”);
(5)用获得的数据求出盐水的密度为______kg/m3。
9.如图所示为创新实验小组探究“浮力大小的影响因素”的实验过程。
(1)物体浸没在水中所受的浮力为______N;
(2)比较______三个步骤可以得出:物体所受浮力随排开液体体积的增大而______;
(3)小明通过比较甲、乙、丁三个步骤得出了物体所受的浮力与液体密度有关,小红认为小明得出结论的操作有误,请你将错误的操作进行改正:______;
(4)创新实验小组又利用自制的实验装置进行探究,如图戊所示:将弹簧测力计固定在支架上,通过向烧杯中逐渐加水进行相关的实验探究。步骤戊中,往烧杯中逐渐加水的过程中,弹簧测力计的示数变化情况是:______。
10.在探究“浮力的大小与哪些因素有关”时,同学们根据生活经验,提出如下猜想:
①可能与物体浸在液体中的体积有关;
②可能与液体密度有关;
③可能与物体浸没在液体中的深度有关。
(1)请写出能支持猜想①的一个生活现象:___________。
(2)为了验证猜想,他们利用如图1所示的装置进行实验。实验前,应观察弹簧测力计的零刻度线、___________和分度值。调零时,弹簧测力计应在___________(选填“竖直”或“水平”)方向上调零。
(3)分析比较操作a、b、c;发现物块浸在水中的体积越大,弹簧测力计的示数越___________,浮力越___________;探究浮力大小与排开液体的体积是否有关,最好选用体积___________(选填“大一些”或“小一些”)的物体。
(4)分析比较操作a、d、e,发现物体受到的浮力大小与物体___________无关。
(5)如图2所示是小明绘制的当物块浸入水中时弹簧测力计的示数与物块下表面到水面的距离h的关系图像,其中正确的是___________(选填字母序号)。
11.探究“浮力大小与哪些因素有关”实验中,某小组同学做了如下猜想:
A.浮力大小与物体浸入液体中的体积有关;
B.浮力大小与液体的密度有关;
C.浮力大小可能与物体的形状有关;
(1)为了探究猜想A,同学们进行了如下实验:
①使用弹簧测力计测重力前,应对弹簧测力计在______方向上进行校零;
②校零后,将物体挂在弹簧测力计挂钩上,示数稳定时如图a所示,则物体的重力为________N;
③如图b,使物体的一部分浸入水中,示数稳定后,读出弹簧测力计此时的示数为3.4N,则此时物体受到的浮力为______N;
④继续增大物体浸入水中的体积,直至刚好浸没在水中,观察到弹簧测力计的示数逐渐________;
⑤根据以上实验数据可得出结论:液体密度相同时,物体浸入液体的体积越大,受到的浮力越_______。
(2)在探究猜想B时,同学们在图e中加入浓盐水,发现弹簧测力计示数减小,同学们因此得出结论:浮力的大小与液体的密度有关,浸入液体中的体积相同时,液体密度越大,浮力就越______。
(3)为了研究猜想C,同学们用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体按照图f、g进浮力就越行实验,弹簧测力计两次示数不同,由此得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小珍却认为该结论不可靠,主要原因是____________。
12.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。
13.平平利用如图所示的装置在“探究浮力大小与哪些因素有关”。他选用一个实心物块、弹簧测力计、水和盐水等进行探究。
(1)B图中物块所受浮力为___________。
(2)平平猜想物块在水中受到的浮力大小可能与它浸没的深度和浸入水中的体积有关,根据图A、D、E可知,物块在水中受到的浮力与___________无关;
(3)图C中,物块下表面受到液体的压力为___________。
(4)平平用图中数据算出了F图中液体的密度为___________;如果在实验F中不小心使物体接触到了容器底且与容器有力的作用,则此时计算出的液体密度值将___________(选填“偏大”或“偏小”)。
(5)平平又设计了如图G所示的装置测量木块的密度:往容器中缓慢加水,当木块的一半体积浸入水中时,拉力传感器的示数为;继续往容器中加水,当木块完全浸没时,拉力传感器的示数为。若水的密度为,则木块的密度___________(请用、、来表示)。
14.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中:
(1)小明联想到在“盐水浮鸡蛋”的实验中,鸡蛋在清水中下沉,而在盐水中可以漂浮,通过这一现象可以推理出浮力大小与______有关;
(2)如图甲,该实验测量浮力大小是利用了______;(填字母)
A.浮力与重力是一对平衡力 B.浮力与重力是一对相互作用力
C.浮力与拉力是一对相互作用力 D.拉力与浮力之和等于重力
(3)在弹簧测力计下悬挂一个物块,如图甲A,随后将物块慢慢浸入水中,当物块部分浸入水中时,弹簧测力计示数如图甲B所示,此时物块受到的浮力是______N;
(4)小明根据实验数据及现象进行以下分析:
①由图甲C→D的过程可知,浮力大小与物块浸没在液体中的深度______(选填“有关”或“无关”);
②结合图甲B→C的过程,可初步得出的实验结论:物块浸在液体中受到的浮力大小与______有关;
(5)小明还想进一步探究“浸在液体中的物体受到的浮力大小是否与物体的体积有关”,他选用两个大小不同的塑料药瓶分别装上不等量的细沙,使它们的总重力相等,将两药瓶放入水中,均漂浮在水面上,如图乙所示,则这两个药瓶受到的浮力大小相等,说明浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体的体积______(选填“有关”或“无关”)。
15.如图所示,琪琪利用弹簧测力计、金属块、烧杯等器材探究“浮力大小与哪些因素有关”:
(1)图B中金属块受到的浮力为______N;
(2)比较______两图和图A可得出结论:物体受到的浮力大小与其排开液体的体积有关;
(3)从实验现象可得出结论:物体受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度______,与液体的密度______(均选填“有关”“无关”) ;
(4)琪琪通过计算得出图E中盐水的密度为______;
(5)琪琪用这套装置验证阿基米德原理,如图所示,四个步骤的合理顺序是______(用实验步骤对应的字母表示);
(6)实验中测得______N。琪琪发现,造成这种结果的原因不可能是______(填序号);
a.烧杯中的水未装满 b.金属块没有完全浸没 c.金属块碰触到烧杯的底部
(7)琪琪对实验进行了改进:如图甲所示,在弹簧下端挂上小桶和金属块,记下弹簧伸长后指针的位置O。在溢水杯中装满水,把物体全部浸入水中,用小烧杯收集溢出的水,弹簧缩短,如图乙所示.将小烧杯中的水全部倒入小桶中,如果______则验证了阿基米德原理。
试卷第1页,共3页
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《期末专题复习:探究影响浮力大小的因素实验 2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案
1. 1 排开液体的体积 不同密度的液体
【详解】(1)[1]由图甲可知物体重力
图乙中测力计示数为
根据称重法,可知此时物体所受浮力为
(2)[2]分析图甲、乙、丙,液体密度相同,排开液体体积不同,测力计示数不同,根据称重法可知浮力大小不同,说明浮力大小与排开液体体积有关。
(3)[3]探究浮力的大小与液体密度的关系,需控制排开液体体积相同,改变液体密度,故需添加的材料是与水密度不同的液体。
(4)[4]设烧杯高为H,底面积为S。A图中烧杯漂浮,故
……①
根据阿基米德原理有
……②
①②联立得
……③
B图中烧杯和金属块一起漂浮则
……④
C图中烧杯和金属块一起漂浮
……⑤
⑤-③得
则物体质量为
④=⑤得
则金属密度为
2.(1) 竖直 2.7
(2) 物体排开液体的体积 A、D、E
(3)1.1
(4) 1.1 160
(5)5.95
【详解】(1)[1]弹簧测力计应在竖直方向调零,因为重力和浮力都是竖直方向的力。若在水平方向调零,会导致测量时指针偏移,影响数据准确性。
[2]步骤A中弹簧测力计直接测量金属球的重力,弹簧测力计分度值为0.1N,示数为2.7N。
(2)[1]分析步骤A到D的数据变化,弹簧测力计示数从2.7N逐渐减小到1.6N,说明浮力从0增加到1.1N,这一变化过程对应金属球浸入水中的体积逐渐增大,证明浮力大小与物体排开液体的体积有关。
[2]要探究浮力与液体密度的关系,需要对比相同浸入状态下不同液体的实验数据。步骤D(水)和E(未知液体)都是在完全浸没条件下的测量,故A、D、E适合进行密度影响分析。
(3)通过步骤D和E的数据计算,在水中完全浸没时浮力F浮水=2.7N-1.6N=1.1N
在未知液体中浮力F浮液=2.7N-1.5N=1.2N
根据阿基米德原理可得
解得
(4)[1]步骤F中金属球受到的浮力与步骤D中的浮力相同,因为都是完全浸没水中时受到的浮力,大小为F浮1=2.7N-1.6N=1.1N
[2]容器对桌面的压强差来自两次实验中是否有弹簧测力计对小球的拉力,步骤D中拉力为1.6N,压强差
(5)浮力产生的原因是液体对物体上下表面的压力差,金属球半径3cm,金属球顶部距离水面17cm,将金属球看做上下两个半球A、B,水对金属球向上的压力仅存在于下半球B上,则有
即
代入数据解得F向上=5.95N
3.(1)C、D
(2)液体的密度
(3)1
(4) 1.2 不变
【详解】(1)要验证猜想“浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关”,需保证液体的密度和物体排开水的体积相同而物体深度不同。由C、D两图可知,实验中液体密度相同,物体排开水体积相同,而两物体深度不同,但浮力大小相同,故C、D两图实验可以验证他的猜想是错误的。
(2)观察D、E两图可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,测力计的示数不同,根据
F浮=G-F示
可知物体所受的浮力不同,可初步得出浮力的大小与液体的密度有关的结论。
(3)根据称重法,由图A、B可知,此时物体在水中受到的浮力大小为
F浮B=G-FB=FA–FB =10N-9N=1N
(4)[1]由图A、C可知,物体浸没在水中受到的浮力
F浮水=G-FC=FA–FC =10N-7N=3N
由阿基米德原理可得物体的体积为
根据A、E可知,物体全部浸没在盐水中所受浮力
F浮盐水=G-FE=FA–FE =10N-6.4N=3.6N
物体排开盐水的体积等于物体的体积,盐水的密度为
[2]由于该实验中浮力的大小是通过称重法得到,即
F浮=G-F示= FA-F示
若实验前忘记对弹簧测力计进行调零,指针位于零刻度线以上,则FA与F示与其真实值相比都偏小,但FA与F示差值保持不变,即浮力的大小不变,浮力的值是准确的,故最终计算结果将不变。
4.(1) 3 2
(2) 没有控制物体浸入液体的深度相同 见解析
(3)合理
(4) 先不变再变小后不变 见解析
【详解】(1)[1]步骤甲中弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3N,即物体的重力G=3N。
[2]由图丙可知,物体浸没在水中时弹簧测力计的示数F示=1N,根据称重法可得物体浸没在水中时所受的浮力F浮=G-F示=3N-1N=2N
(2)[1][2]实验中没有控制物体浸入液体的深度相同,出现两个变量,不符合控制变量法的要求,应将丙中物块向下移,与图丁中的物体深度相同(或将丁中的物体上移到与丙中的物体深度相同)。
(3)比较甲、乙、丙三个步骤,乙图中物体部分浸没在水中,丙图中物体完全浸没在水中,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F浮=G−F示可知,物体所受浮力逐渐增大,所以小明得出“物体所受浮力随排开液体体积的增大而增大”的结论是合理的。
(4)[1]在刚开始加水时,物体下表面没有接触水, 弹簧测力计的示数不发生变化,然后物体逐渐浸入水中,所受的浮力逐渐增大,当完全浸没水中后,所受的浮力不再变化,所以弹簧测力计的示数先不变再变小后不变。
[2]该装置在读数时不需要用手提着,读数更方便;只需要往装置中不断加水便能通过实验现象得出浮力与物体浸入液体体积的关系,实验操作更简便。
5. 4.8 物体排开液体体积 无关 丁、戊 没有控制物体排开液体体积相同 b
【详解】(1)[1]由甲图可知,测力计分度值为0.2N,根据二力平衡知识可知,物体的重力等于测力计的示数,为
4N+0.2N×4=4.8N
(2)[2]由图乙、丙可知,液体的密度相同,但物体进入液体的体积不同,物体排开液体的体积也不同,测力计的示数不同,由此可知:物体在液体中所受浮力的大小跟排开液体的体积有关。
[3]分析丙、丁两图实验数据可知,液体的密度相同,物体进入液体的体积相同,物体排开液体的体积相同,物体所处的深度不同,弹簧测力计示数相同,即浮力大小跟物体浸没在水中的深度无关。
[4]分析丁、戊两图可知,物体浸入液体的体积相同,液体密度不同,测力计的示数不同,浮力不同。
(3)[5]根据控制变量法可知,要研究浮力大小与物体形状的关系,应该控制液体的密度和物体浸入液体的体积相同,物体的形状不同。小明实验中改变了形状,但测力计的示数相同,浮力相同,故小宁认为小明的结论不可靠。
(4)[6]根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,在浸没前,物体受到的浮力随排开液体体积的增大而增大,排开液体的体积不变,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。
6.(1) 0.5 排开液体的体积 液体的密度 酒精 无关
(2)4×103
(3)0.8×103
(4)偏大
【详解】(1)[1]通过a、c两次实验,可知物体浸没在水中时所受浮力大小F浮=G-Fc=2N-1.5N=0.5N
[2]由a、b、c三次实验可知,液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,根据称量法可知浮力大小不同,说明浮力与物体排开液体的体积有关。
[3][4]由图a、c、e所示实验可知,物体排开液体的体积相同而液体密度不同,可探究物体所受浮力大小与液体的密度的关系,e图中弹簧测力计的示数较大,由称重法可知浮力较小,即物体在液体中的浮力小于水中的浮力,由阿基米德原理可知液体的密度小于水的密度,液体可能是酒精。
[5]通过a、c、d三次实验,液体的密度和排开液体的体积相同,深度不同,弹簧测力计的示数相同,由称重法可知浮力相同,说明物体所受浮力大小与浸没深度无关。
(2)物体的体积
物体的密度
(3)由图f可知,物体在液体中的浮力F浮液=G-F=2.0N-1.6N=0.4N
因物体均浸没,所以V排液=V=0.5×10-4m3
根据阿基米德原理可知该液体的密度为
(4)如果他在实验中不小心使物体接触了容器底且与容器底有力的作用,则测力计示数变小,导致F示液变小,根据称重法可知浮力F浮液变大,根据F浮=ρ液gV排可知测量的液体密度值将偏大。
7. 见解析 密度 1.2 > >
【详解】(1)[1]由题意可得,物体的重力为4.8N,在乙中所受浮力的方向竖直向上,作用在物体重心上,大小为
F=G-F拉=4.8N-3.4N=1.4N
如图所示:
(2)[2]分析丁、戊两图可知,物体排开液体体积不变时,液体密度越大,受到浮力越大,说明浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。
(3)[3]由题意可得,金属块浸没在水中受到的浮力
F浮水=G-F丙=4.8N-2.8N=2N
根据阿基米德原理有
F浮水=ρ水gV排水=ρ水gV物
由图甲、戊知,金属块浸没在盐水中受到的浮力
F浮盐水=G-F戊=4.8N-2.4N=2.4N
根据阿基米德原理有
F浸盐水=ρ盐水gV排盐水=ρ盐水gV物
得
(4)[4]由物体所受浮力等于上下表面所受水的压力差可得,乙图中,下表面压力为
丙图中,上表面刚好与水平相平,所受液体压力为零,则下表面压力为
丁图中,物体下表面浸没深度大于丙图中下表面浸没深度,其受到水的压强也大于丙图中下表面浸没深度的压强,即丁图中下表面所受压力大于丙图中下表面所受压力,图丙和图乙中物体A下表面受到水的压力之差为
图丁和图乙中物体A下表面受到水的压力之差大于0.6N。
[5]图丁和图戊中,容器对水平桌面的压力等于液体、物体、杯子重力减去拉力,所以图丁中,容器对水平桌面的压力
图戊中,容器对水平桌面的压力
所以,图戊和图丁中容器对水平桌面的压力之差为
由于图戊和图丁两液面相同,所以两液体的体积相等,盐水的密度大,所以盐水的重力大,可知
所以
故图戊和图丁中容器对水平桌面的压力之差大于0.4N。
8.(1)2
(2) 无关 体积
(3) F 使实验结论具有普遍性
(4)偏大
(5)1.2×103
【详解】(1)根据AC两步可得物体浸没在水中受到的浮力为
(2)[1]比较ACD三次实验,物体排开液体的体积相同,液体的密度相同,深度不同,弹簧测力计的示数相同,根据称重法可得物体受到的浮力大小相同,说明浮力与物体浸没在液体中的深度无关。
[2]比较ABC三次实验,液体的密度相同,物体浸在液体中的体积不同,弹簧测力计的示数不同,根据称重法,物体受到的浮力不同,因此可得结论为:浮力与物体浸在液体中的液体有关。
(3)[1]探究浮力与液体密度的关系,需要控制物体浸在液体中的体积相同,液体的密度不同,因此选择ADF三次实验进行探究。
[2]实验中为了得到普遍结论,更换不同密度的液体多次进行实验。
(4)若先完成步骤C,再完成步骤A,物体表面会沾有一定的水,导致测量的重力变大,根据称重法可得,浮力偏大。
(5)据AF两步可得物体浸没在盐水中受到的浮力为
物体浸没在盐水和水中排开液体的体积是相等的,即,由于,则
解得
9. 2 甲、乙、丙 增大 将步骤乙中的物体浸没在水中直至与丁的深度相同 先不变再变小后不变
【详解】(1)[1]由甲图可知,物体重力为3N,物体浸没在水中所受的浮力
(2)[2][3]比较甲、乙、丙三个步骤,物体排开水的体积变大,弹簧测力计示数变小,说明物体受到的浮力变大,则可得出:物体所受浮力随排开液体体积的增大而增大。
(3)[4]甲、乙、丁三个步骤没有控制物体排开液体的体积相同,无法得出浮力与液体密度的关系。将步骤乙中的物体浸没在水中直至与丁的深度相同。
(4)[5]杯子加水,物体没有浸入液体之前,弹簧测力计的示数不变,物体慢慢浸入液体中,浮力变大,弹簧测力计的示数会变小,当物体浸没后,浮力不再变,弹簧测力计示数也不再变,所以往烧杯中逐渐加水的过程中,弹簧测力计的示数变化情况是先不变再变小后不变。
10.(1)人从浅水区向深水区走去,感觉身体越来越轻
(2) 量程 竖直
(3) 小 大 大一些
(4)浸没在液体中的深度
(5)B
【详解】(1)猜想①与物体浸在液体中的体积有关,支持猜想①的一个生活现象:人从浅水区向深水区走去,人浸在水中的体积越来越大,感觉身体越来越轻。
(2)[1][2]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,该实验测重力和拉力要在竖直方向,则调零也竖直方向。
(3)[1][2]分析比较操作a、b、c,发现物块浸在水中的体积越大,弹簧测力计的示数越小,根据称重法,浮力越大。
[3]探究浮力大小与排开液体的体积是否有关,控制液体密度一定,改变排开液体的体积,根据,物体体积越大,排开液体的体积变化越大,浮力越大,弹簧测力计示数变化越大,现象更明显。
(4)分析比较操作a、d、e,液体的密度相同,物体排开液体的体积相同,物体浸入液体的深度不同,弹簧测力计的示数相同,根据称重法,受到的浮力相同,因此物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关。
(5)由图中数据知,当物块浸入水中,未浸没时,物块下表面到水面的距离增大,排开液体体积增大,浮力增大,弹簧测力计示数减小;
当物块完全浸没后,排开液体体积不变,浮力不变,弹簧测力计示数不变。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
11. 竖直 4.8 1.4 减小 大 大 没有控制排开液体的体积相同
【详解】(1)①[1]测量重力时,弹簧测力计竖直放置,因而使用前竖直方向进行调零。
②[2]弹簧测力计分度值为0.1N,示数为4.8N,即物体的重力为4.8N。
③[3]根据称重法知道,物体受到的浮力
④[4]从图a到图d,液体密度相同,物体排开液体体积变大,弹簧测力计示数变小。
⑤[5]增大物体浸入水中的体积,直至刚好浸没在水中,观察到弹簧测力计的示数逐渐减小,这说明在液体密度不变的情况下,物体排开的水的体积越大,受到的浮力越大。
(2)[6]在探究猜想B时,即探究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,而液体密度不同;同学们在图e中加入浓盐水,容器中液体的体积增大,发现弹簧测力计示数减小(即物体会向上移动),此过程中不一定能保证物块排开液体的体积相同。
(3)[7]探究浮力的大小与物体的形状有关,应控制液体的密度和排开液体的体积相同,改变物体的形状,故小珍认为这个结论不可靠,理由是:没有控制排开液体的体积相同。
12.(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
13.(1)0.1
(2)浸没深度
(3)0.2
(4) 偏大
(5)
【详解】(1)A图中,物体受到的重力为2.7N,B图中弹簧测力计对物体的拉力为2.6N,根据称重法测浮力B图中物块所受浮力
(2)A、D、E中,物块浸没在水中,排开水的体积、液体密度都相同,仅浸没深度不同,弹簧测力计示数相同,则浮力相同,说明浮力与浸没深度无关。
(3)浮力产生的原因是,C图中物块上表面未浸入水中,,因此
(4)物块浸没在水中时,
物块体积;浸没在液体中时
则
若物体接触容器底,容器对物体有向上的支持力,弹簧测力计拉力偏小,计算出的浮力偏大,因此得出的液体密度偏大。
(5)对木块受力分析,拉力传感器向下拉木块,浮力向上,设木块体积为。根据一半浸入时有
完全浸没时有
联立整理得
14. 液体密度 D 1 无关 排开液体的体积 无关
【详解】(1)[1]同一鸡蛋在水和盐水中的浮沉状态不同,且在盐水中受到的浮力大,其中的变量是液体的密度不同,所以可以推理浮力的大小与液体的密度有关。
(2)[2]实验测量浮力大小的原理是称重法,由此可知拉力与浮力之和等于重力。故选D。
(3)[3]由称重法测浮力和图甲A、B可知,物块受到的浮力为
(4)[4]①由图甲C→D的过程可知,物块完全浸没在水中,深度不同,弹簧测力计的示数不变,所以物块受到的浮力不变,由此可初步得出实验结论:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
[5]②结合图甲B→C的过程可知,随着物块排开液体的体积增大,弹簧测力计的示数变小,物块受到的浮力变大,由此可初步得出实验结论:物块在液体中受到的浮力与物块排开液体的体积有关。
(5)[6]两药瓶均漂浮在水面上,药瓶受到的浮力等于重力,由于两个药瓶重力相等,所以浮力相等;两药瓶体积不同,所受浮力相同,说明物体所受浮力大小与物体的体积无关。
15.(1)1
(2)BC
(3) 无关 有关
(4)
(5)②①③④
(6) 1.8 B
(7)弹簧指针又恢复到位置O
【详解】(1)根据称重法可知,图B中金属块受到的浮力为
(2)要探究物体受到的浮力大小与其排开液体的体积有关,需要控制排开液体的体积改变,其他的量不变,因此比较BC两图和图A可得出结论:物体受到的浮力大小与其排开液体的体积有关。
(3)[1]通过图ACD,浸没的深度变大,但是弹簧测力计的示数不变,由称重法可知,物体受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关。
[2]通过图ADE,浸入液体的体积相同,密度不同,弹簧测力计的示数不同,由称重法可知,物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
(4)由图可知,浸没在水中的浮力为
浸没在盐水中的浮力为
浸没时物体排开液体的体积等于物体的体积,由阿基米德原理可知,
所以盐水的密度为
(5)为了减小误差并使操作最简便,可以先测量小桶的重力,再测量物体的重力,故顺序为②①③④。
(6)[1]实验中测得
[2] A.最初溢水杯中的水未装至溢水口,会使测得的减小,出现,故A不符合题意;
B.由阿基米德原理可知,物体排开液体的重力等于自身受到的浮力,与物体是否浸没无关,金属块没有完全浸没,不会影响结果,故B符合题意;
C.步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯的底部,不影响的大小,但会使F3的值减小,的值增大,出现,故C不符合题意。
故选B。
(7)乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了,物体浸入水中会受到向上的一个托力,这个托力就是浮力,说明金属块受到浮力的作用。丙图中是把物体排开的水倒入到弹簧测力计下面挂的小烧杯中,弹簧指针又恢复到位置O,说明物体排开水的重力等于物体在水中所受的浮力,即,则验证了阿基米德原理。
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