期末物理复习 探究浮力的大小与哪些因素有关 2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-06-14
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摘要:
**基本信息**
以控制变量法为核心,通过一题全覆盖与分层训练,系统构建浮力探究的实验方法体系与知识逻辑链,培养科学探究与科学思维能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|考点一题全覆盖|1题(综合探究)|控制变量法(单因素变量控制)、称重法(F浮=G-F示)、图像分析(F-h关系)、误差分析|从生活现象提出猜想→实验设计(变量控制)→数据处理(浮力计算、密度推导)→结论验证(多因素关系)|
|重点试题再训练|3题(变式应用)|实验操作规范(测力计调零、“适量”液体)、结论严谨性判断(控制V排)|基础操作→进阶探究→综合应用,强化物理观念与科学论证能力|
内容正文:
探究浮力的大小跟哪些因素有关
八年级物理下册重点实验3
一、考点一题全覆盖
1. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小明和同学们做了如下图所示的系列实验,实验中的铜块与铝块体积相同。
(1) 同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
1. 与物体浸入液体中的深度有关;
2. 与物体排开液体的体积有关;
3. 与液体的密度有关;
4. 与物体受到的重力有关。
请你写出能够支持猜想3的一个生活现象: 。
(2) 实验前,为了使测量结果更准确,弹簧测力计应该沿______方向调零。若实验前没有对弹簧测力计进行调零,则对测得的物体所受浮力的大小 (选填“无影响”或“有影响”)。
(3) 实验前,要在烧杯中装入“适量"的水,“适量"的含义是 (选填下列选项的序号)。
A. 水的体积至少和物体的体积一样
B. 物体能浸没在水中即可
C. 能浸没物体,且浸没时物体下表面跟烧杯底部有一定距离
(4) 分析①③⑦三次实验,可知在液体密度相同时,物体 ,受到的浮力越大。
(5) 分析___________三次实验数据,可知浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(6) 做①⑦和②⑥四次实验是为了探究浮力的大小与 的关系,结论是物体受到浮力的大小与其___________(选填“有关”或“无关”)。
(7) 做___________三次实验可探究浮力的大小与液体密度的关系。
(8) 本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出铜块的密度为 kg/m3,盐水的密度为 kg/m3。(已知 ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(9) 小明将上述探究铜块的系列实验数据绘制成了F-h图像,从铜块下表面刚好接触水面开始至完全浸没,下列能正确反映弹簧测力计的示数与铜块下表面到水面距离h关系的图像是 ;铜块受到的浮力与铜块下表面到水面距离h关系的图像是 。
(10) 同桌小红在探究浮力大小与液体密度的关系时,发现改变液体密度,物体受到的浮力变化却不明显。下列改进方案中不可行的是 。
A. 换用体积更大的同种物体
B. 换用密度相差更大的不同液体
C. 利用现有器材进行多次实验
D. 换用精确度更高的弹簧测力计
(11)为了研究浮力的大小是否与物体的形状有关,同学们继续实验:拿来两块相同的橡皮泥(不吸水且不溶于水)分别做成形状不同的实心物体放入水中,如图⑧⑨所示,此时弹簧测力计的示数不相同,由此得出浮力的大小跟物体的形状有关,小明同学认为此实验结论不合理,原因是 。
⑧ ⑨
二、重点试题再训练
2. 某小组同学在“探究影响浮力大小的因素”实验中,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸没在液体中的深度有关;
②与物体排开液体的体积有关;
③与液体的密度有关。
实验器材有:弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水()
小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,实验步骤如图a、b、c、d、e所示(液体均未溢出),并将弹簧测力计的示数记录下来。
(1) 分析数据可知,金属块浸没在水中时受到的浮力大小是_________N;浮力的方向是_________;
(2) 分析实验步骤a、c、d可知,在同种液体中,物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度_________(选填“有关”或“无关”);
(3) 分析实验步骤a、b、e,得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论,这种做法_________(选填“正确”或“不正确”),理由是_________;
(4) 分析三个实验步骤_________(填字母)可知,在同种液体中,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大;分析实验步骤a、d、e可知,在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力_________;
(5) 若先完成步骤c,再完成步骤a,则测得浮力将_________(选填“偏大”或“偏小”)。
3. 如图所示是小明同学探究“浮力大小跟哪些因素有关”的实验过程。将金属块挂在弹簧测力计下,静止时弹簧测力计的示数为F,如图-1。
(1) 金属块浸没在水中时,受到的浮力是 N。
(2) 小明分析图-1、图-2、图-3得出浮力大小和物体浸入液体的深度有关,小华认为他的结论是错误的,原因是因为没有控制 不变。
(3) 根据图-1、图-3和图-4中F - F2 (选填“=”或“≠”)F - F3,可以验证“物体受到的浮力和液体的密度有关”。
(4) 小明还利用4个相同的长方体磁力块进行了如图-5所示的实验操作,发现F4 = F5,继续向下移动磁力块,弹簧测力计的示数均不变,这 (选填“能”或“不能”)说明物体所受浮力大小与其浸入液体的物体形状无关。
4. 如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,所用的物块a和物块b体积不同,但质量相同。下列结论正确的是 ( )
A. 甲图中物块a受到的浮力比乙图中的大
B. 对比甲、乙可得结论:同一物体浸入液体中的深度越深,所受浮力越大
C. 对比乙、丙可得结论:在同种液体中,物体体积越大,所受浮力越大
D. 对比丙、丁可得结论:同一物体浸没在密度越大的液体中,所受浮力越大
参考答案
一、考点一题全覆盖
1. 【参考答案】
(1) 完整的土豆在清水中会下沉,放入浓盐水中可以漂浮。
鸡蛋放入清水中会下沉,往水里不断加盐,盐水密度变大,鸡蛋慢慢上浮。
人在游泳池中很难自然浮起,但在水密度大的死海中能轻松漂浮。
(2) [1] 竖直 [2] 无影响
(3) C
(4) 排开液体的体积越大
(5) ①④⑦
(6) [1] 物体受到重力 [2] 无关
(7) ①⑤⑦
(8) [1] 8.9 ×103 [2] 1.1×103
(9) [1] B [2] D
(10) C
(11) 没有控制物体排开液体的体积相同
二、重点试题再训练
2. 【参考答案】
(1) [1] 2 [2] 竖直向上
(2) 无关
(3) [1] 不正确 [2] 没有控制V排保持不变
(4) [1] abc/abd/bcd [2] 越大
(5) 偏大
3. 【参考答案】
(1) 2
(2) 排开液体的体积
(3) ≠
(4) 能
4. D
详细解析
一、考点一题全覆盖
1. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小明和同学们做了如下图所示的系列实验,实验中的铜块与铝块体积相同。
(1) 同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
1. 与物体浸入液体中的深度有关;
2. 与物体排开液体的体积有关;
3. 与液体的密度有关;
4. 与物体受到的重力有关。
请你写出能够支持猜想3的一个生活现象: 。
(1) 能够支持猜想3的生活现象有很多,但一定要举经典的示例,也就是最好是教材上有的,或是老师经常提到的。可参考答案给出的三个。
(2) 实验前,为了使测量结果更准确,弹簧测力计应该沿______方向调零。若实验前没有对弹簧测力计进行调零,则对测得的物体所受浮力的大小 (选填“无影响”或“有影响”)。
(2) [1] 沿哪个方向测量力,弹簧测力计就应该沿哪个方向调零。本题需要用测力计测量重力、浮力,故应该沿竖直方向调零。
[2] ∵ F浮 = G - F示,忘记调零时,如果测量G时偏大(小)多少,测量F示
时也偏大(小)多少,G和F示两量相减,对最终结果没有影响。
(3) 实验前,要在烧杯中装入“适量"的水,“适量"的含义是 (选填下列选项的序号)。
A. 水的体积至少和物体的体积一样
B. 物体能浸没在水中即可
C. 能浸没物体,且浸没时物体下表面跟烧杯底部有一定距离
(3) 不同物理实验中的“适量”,含义各不相同。首先,用称重法(F浮= G−F示)测浮力的前提是确保物体只受重力、浮力、拉力三个力,不能受杯底支持力,所以实验中金属块的下表面必须跟烧杯底部有一定距离;其次,要探究浮力大小与物体浸入液体深度的关系,不仅要探究物体浸没前的情况,还要在物体浸没后不断改变物体的深度,所以烧杯中的水必须能浸没物体,且浸没时物体下表面跟烧杯底部有一定距离,以便能多次实验得出普遍规律。
(4) 分析①③⑦三次实验,可知在液体密度相同时,物体 ,受到的浮力越大。
(4) 由实验①③可知,铜块排开水的体积为V1时,F浮1 = 8.9N - 8.4N = 0.5N
由实验①⑦可知,铜块排开水的体积为V2时,F浮2 = 8.9N - 7.9N = 1N
∵ V1 < V2时,F浮1 < F浮2 ,
∴ 结论:在液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大。
(5) 分析___________三次实验数据,可知浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(5) 由实验①⑦可知,铜块浸没在水中的深度较小时,F浮小= 8.9N - 7.9N = 1N
由实验①④可知,铜块浸没在水中的深度较大时,F浮大= 8.9N - 7.9N = 1N
F浮小 = F浮大 ,可知浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(6) 做①⑦和②⑥四次实验是为了探究浮力的大小与 的关系,结论是物体受到浮力的大小与其___________(选填“有关”或“无关”)。
(6) 由实验①⑦可知,铜块浸没在水中的浮力F铜浮= 8.9N - 7.9N = 1N
由实验②⑥可知,铝块浸没在水中的浮力F铝浮= 2.7N - 1.7N = 1N
由①可知G铜 = 8.9N,由②可知G铝 = 2.7N
故:做①⑦和②⑥四次实验是为了探究浮力的大小与物体受到重力的关系。
结论是物体受到浮力的大小与其无关。
(7) 做___________三次实验可探究浮力的大小与液体密度的关系。
(7) 探究浮力的大小与液体密度的关系,需要控制物体排开液体的体积等因素相同,只改变液体的密度,测出浮力的大小并比较。符合该控制变量思想的是实验①⑤⑦。
(8) 本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出铜块的密度为 kg/m3,盐水的密度为 kg/m3。(已知 ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(8) [1] 由①④或①⑦可知,当铜块浸没在水中时,受到的浮力为:
F浮 = G - F示 = 8.9N -7.9N = 1N
由F浮 = G排 = ρ液 V排 g 可得:
V铜 = V排 =
铜块的质量为:
m铜 =
铜块的密度为:
ρ铜 =
(8) [2] 铜块浸没在盐水中受到的浮力为:
F浮盐水 = G - F示盐水 = 8.9N - 7.8N = 1.1N
由F浮盐水 = G排盐水 = ρ盐水 V排 g 可得:
ρ盐水 =
(9) 小明将上述探究铜块的系列实验数据绘制成了F-h图像,从铜块下表面刚好接触水面开始至完全浸没,下列能正确反映弹簧测力计的示数与铜块下表面到水面距离h关系的图像是 ;铜块受到的浮力与铜块下表面到水面距离h关系的图像是 。
(9) [1] 铜块下表面刚好接触水面至完全浸没水中的这一过程中,弹簧测力计的示数从等于铜块重力开始逐渐减小;铜块浸水中后继续向下,弹簧测力计的示数保持不变。故图像B能反映弹簧测力计的示数与铜块下表面到水面距离h的关系。
(9) [2] 铜块下表面刚好接触水面至完全浸没水中的这一过程中,铜块受到的浮力从0开始逐渐增大;铜块浸水中后继续向下,铜块受到的浮力保持不变。故图像D能反映铜块受到的浮力与铜块下表面到水面距离h的关系。
(10) 同桌小红在探究浮力大小与液体密度的关系时,发现改变液体密度,物体受到的浮力变化却不明显。下列改进方案中不可行的是 。
A. 换用体积更大的同种物体
B. 换用密度相差更大的不同液体
C. 利用现有器材进行多次实验
D. 换用精确度更高的弹簧测力计
(10) 探究浮力大小与液体密度的关系时,需保持物体排开液体的体积V排相同,只改变液体密度ρ液。
根据阿基米德原理可知,物体在两种液体中的浮力变化量为:
ΔF浮 = F浮2 - F浮1 = ρ液2 V排 g - ρ液1 V排 g = ( ρ液2 - ρ液1 ) V排g = Δ ρ液V排g
液体密度改变后浮力变化不明显,说明 ΔF浮 太小,导致弹簧测力计示数差
值过小。
选项A:换用体积更大的同种物体,即增大V排,在Δρ液不变时,ΔF浮成比
例增大,弹簧测力计示数变化更明显。故A选项可行,不符合题意。
选项B:换用密度相差更大的不同液体,增大Δρ液,在V排不变时,ΔF浮
成比例增大,弹簧测力计示数变化更明显。故B选项可行,不符合题意。
选项C:利用现有器材进行多次实验,只能减小偶然误差,不能改变ΔF浮
本身的大小。若两次浮力只差 0.02 N,重复测多少次也不会让差值变
大。故C选项不可行,符合题意。
选项D:更高精度的弹簧测力计可以分辨更小的力差,使原本不明显的微小
变化能够被准确检测和观察到。故D选项可行,不符合题意。
(11)为了研究浮力的大小是否与物体的形状有关,同学们继续实验:拿来两块相同的橡皮泥(不吸水且不溶于水)分别做成形状不同的实心物体放入水中,如图⑧⑨所示,此时弹簧测力计的示数不相同,由此得出浮力的大小跟物体的形状有关,小明同学认为此实验结论不合理,原因是 。
⑧ ⑨
(11) 探究浮力大小与物体形状的关系时,必须控制液体密度和排开液体的体积相同。⑧、⑨中的橡皮泥均浸入水中,控制了液体的密度相同;但⑨中的橡皮泥没完全浸入水中,⑧、⑨相比没有控制排开液体的体积相同,因此结论不合理。
二、重点试题再训练
2. 某小组同学在“探究影响浮力大小的因素”实验中,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸没在液体中的深度有关;
②与物体排开液体的体积有关;
③与液体的密度有关。
实验器材有:弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水()
小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,实验步骤如图a、b、c、d、e所示(液体均未溢出),并将弹簧测力计的示数记录下来。
(1) 分析数据可知,金属块浸没在水中时受到的浮力大小是_________N;浮力的方向是_________;
(1) [1] 根据称重法,由图a、c或图a、d可知金属块浸没在水中受到浮力:
F浮 = G - F示 = 4.8N - 2.8N = 2N
[2] 浮力的方向:竖直向上。
(2) 分析实验步骤a、c、d可知,在同种液体中,物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度_________(选填“有关”或“无关”);
(2) 由图c、d可知,液体密度与排开液体的体积相同,金属块浸没在水中的深度不同,弹簧测力计的示数不变,说明浮力大小与物体浸没在水中的深度无关。
(3) 分析实验步骤a、b、e,得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论,这种做法_________(选填“正确”或“不正确”),理由是_________;
(3) 要验证浮力大小与液体密度的关系,需要控制排开液体的体积相同,而b图和e图中,物体排开液体的体积不同。所以不能通过实验步骤a、b、e,得出浮力大小与液体密度有关的结论。
(4) 分析三个实验步骤_________(填字母)可知,在同种液体中,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大;分析实验步骤a、d、e可知,在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力_________;
(4) [1] 要验证浮力大小与排开液体体积的关系,需要控制液体的密度相同,排开液体的体积不同,实验步骤a、b、c(a、b、d或b、c、d)符合题意;
(4) [2] 由a、d、e可知液体密度不同,排开液体的体积相同,且液体密度越大弹簧测力计示数越小,由称重法可知浮力越大。
(5) 若先完成步骤c,再完成步骤a,则测得浮力将_________(选填“偏大”或“偏小”)。
(5) 若先完成步骤c,再完成步骤a,由于金属块沾有水,会导致所测重力偏大,由称重法F浮 = G - F示 可知,测得金属块受到的浮力将偏大。
3. 如图所示是小明同学探究“浮力大小跟哪些因素有关”的实验过程。将金属块挂在弹簧测力计下,静止时弹簧测力计的示数为F,如图-1。
(1) 金属块浸没在水中时,受到的浮力是 N。
(1) 图-1中,弹簧测力计的分度值为0.2N,故金属块的重力G = 4.8N
图-3中金属块浸没在水中时,弹簧测力计示数F2 = 2.8N
根据称重法测浮力:F浮 = G - F2 = 4.8N - 2.8N = 2N
(2) 小明分析图-1、图-2、图-3得出浮力大小和物体浸入液体的深度有关,小华认为他的结论是错误的,原因是因为没有控制 不变。
(2) 图-2到图-3的过程中,金属块浸入水中的体积(排开液体的体积)在变化,未控制排开液体的体积不变,因此不能得出“浮力与浸入深度有关”的结论。
(3) 根据图-1、图-3和图-4中F - F2 (选填“=”或“≠”)F - F3,可以验证“物体受到的浮力和液体的密度有关”。
(3) 由图-1和图-3可知:V排水 = V物
浸没在水中所受的浮力:F浮水 = G - F2 = F - F2 = 4.8N - 2.8N = 2N
由图-1和图-4可知:V排盐水 = V物
浸没在盐水中所受的浮力:F浮盐水 = G - F3 = F - F3 = 4.8N - 2.4N = 2.4N
∵ V排盐水 = V排水 ,ρ盐水 ≠ ρ水 ,F浮盐水 ≠ F浮水
∴ 物体受到的浮力和液体的密度有关
(4) 小明还利用4个相同的长方体磁力块进行了如图-5所示的实验操作,发现F4 = F5,继续向下移动磁力块,弹簧测力计的示数均不变,这 (选填“能”或“不能”)说明物体所受浮力大小与其浸入液体的物体形状无关。
(4) 在图-5的实验中,4个相同的长方体磁力块,无论组合成何种形状,排开液体的体积始终等于4个长方体的总体积(控制了“排开液体的体积”和“液体密度”这两个变量不变)。在排开液体体积、液体密度均相同的前提下,形状改变但浮力不变,因此能说明物体所受浮力大小与其浸入液体的形状无关。
4. 如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,所用的物块a和物块b体积不同,但质量相同。下列结论正确的是 ( )
A. 甲图中物块a受到的浮力比乙图中的大
B. 对比甲、乙可得结论:同一物体浸入液体中的深度越深,所受浮力越大
C. 对比乙、丙可得结论:在同种液体中,物体体积越大,所受浮力越大
D. 对比丙、丁可得结论:同一物体浸没在密度越大的液体中,所受浮力越大
A.根据称重法可知,弹簧测力计甲的示数大于乙,所以甲图中物块a受到的浮力小,故A错误;
B.对比甲、乙可以得出结论:同一物体浸入液体中的体积越大,所受浮力越大,故B错误;
C.对比乙、丙可以得出结论:在同种液体中,物体排开液体的体积越大,所受浮力越大 ,故C错误;
D.对比丙、丁可以得出结论:同一物体浸没在密度越大的液体中,所受浮力越大 ,故D正确;
故选D。
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