期末物理复习实验 探究浮力大小与排开液体所受重力的关系专项练习 2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-06-16
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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2节 阿基米德原理 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 阿基米德原理 |
| 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 | 1.32 MB |
| 发布时间 | 2026-06-16 |
| 更新时间 | 2026-06-16 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58372834.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦阿基米德原理验证,通过15道实验题构建“原理-操作-分析-应用”完整方法体系,强化科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础验证|5题(如1、2题)|称重法(F浮=G-F拉)、G排=F总-F桶|浮力概念→阿基米德原理推导|
|误差分析|4题(如6、10题)|溢水杯未装满影响G排、部分浸没不影响结论|实验操作→误差归因→结论严谨性|
|实验优化|3题(如7、14题)|步骤排序(先测空桶重力)、创新装置(升降台)|操作规范→误差控制→方案改进|
|综合应用|3题(如4、12题)|结合密度(ρ=m/V)、压强(p=ρgh)计算|原理应用→公式推导→知识整合|
内容正文:
期末物理复习实验之
探究浮力大小与排开液体所受重力的关系专项练习
1.小亮利用弹簧测力计、金属块、溢水杯等器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)若、、、之间满足______的关系,则可以得出金属块所受浮力的大小等于它排开液体所受重力的结论;(用图中物理量符号表示)
(2)小明认为实验过程中,只将金属块的一部分没在水中是得不出实验结论的。结合所学,你认为他的说法______(选填“正确”或“不正确”);若实验过程中,溢水杯中的水没有装满,则______(选填“>”、“<”或“=”);
(3)金属块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出的弹簧测力计示数F随金属块浸入深度h变化的关系图像如图戊所示。分析图像可得:时,金属块受到的浮力为______N;金属块刚浸没时,水对金属块底部的压强是______Pa;金属块的密度是______。(,)
2.小明在验证“阿基米德原理”实验中:
(1)用已调零的弹簧测力计,按照图甲中所示顺序进行实验操作,测力计的示数分别为:F1、F2、F3、F4,由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮=_________,测得铁球排开水所受的重力表达式为G排=_________(用此题中所给字母表示);
(2)小明预期要获得的结论是:________(用此题中所给字母表示);
(3)在读数正确的情况下,小明由实验数据发现:铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排,而且超出了误差允许的范围,得出此实验结果的原因可能是________(写出一条即可);
(4)小明分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正。进一步思考:如果实验中物体没有完全浸没水中,能否验证“阿基米德原理”。正确的观点是_________(选填“能”或“不能”)验证;
(5)他又进行了如下深入探究:将溢水杯中注满水放在电子秤上。如图乙所示,其示数为m1,将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没,待杯中水停止外溢时,如图丙所示,其示数为m2,则m1__________m2(选填“>”、“=”、“<”)。
3.小明按照如图所示的操作,探究了影响浮力大小的因素。
(1)物体全部浸没在水中时,受到的浮力是______N。
(2)观察A、B、C三次实验可得出结论:物体受到的浮力大小与______有关。
(3)观察A、D、E三次实验可得出结论:物体受到的浮力大小与______有关。
(4)由______三次实验可得出:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(5)小明还想用图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。当逐渐调高升降台时,小明发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧测力计甲的示数变小,此时弹簧测力计乙的示数会______(选填“变大”、“变小”或“不变”),若它们的变化量相等,即可证明______等于______。
(6)小明又利用实验桌上的薄铝片、烧杯和水进行了如下的实验:
步骤一:将铝片放入盛水的烧杯中,铝片下沉至杯底;
步骤二:将铝片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。通过分析可知,步骤一中铝片受到的浮力______(选填“大于”、“等于”或“小于”)步骤二中铝片受到的浮力。
4.小华在做“验证阿基米德原理”的实验时,实验过程如图所示。(g取10N/kg)
(1)物体浸没在水中时受到的浮力F浮=______N;排开水的体积______cm3;
(2)分析甲、丁、戊三次实验可知:浮力的大小与______有关;
(3)实验中物体的密度为______kg/m3;
(4)实验所用盐水的密度为______kg/m3;
(5)小华又做了如图己的实验,若弹簧测力计的示数为F1、F2、F3和F4,由此得F浮=______,G排=______,若F浮______G排,则可验证“阿基米德原理”:浸入液体中的物体所受的浮力的大小等于物体排开液体所受的重力的大小。若溢水杯的水没有装满,则会导致本实验测量的F浮______G排(两空均填“大于”、小于”或“等于”);
(6)某小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)改进装置如图1所示。
①向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐变小,B的示数逐渐变大,且A、B示数的变化量______(填“相等”或“不相等”);
②该装置的优点是:______(填答案标号)。
A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
5.创新实验小组利用弹簧测力计、石块、烧杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)为减小测量误差并使操作最简便,最合理的操作步骤是_________;
(2)如图B所示操作中,只将石块的一部分浸入在水中,其他步骤操作正确,则________(“能”或“不能”)得到结论;
(3)由图中实验数据可得出石块受到的浮力大小等于_________N,石块排开液体受到的重力为_________N。由此可以得出物体所受浮力的大小_________(选填“大于”“等于”或“小于”)排开液体所受重力;
(4)利用实验数据,进一步计算可知物块的密度为_________g/cm3。()
6.为了探究“浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”,小杭做了如图所示的实验。
(1)如图A,用弹簧测力计测出空桶的重力;
(2)图C中,正方体从刚接触水面到全部浸没水中,水对溢水杯底的压强___________(选填“增大”“减小”或“保持不变”),弹簧测力计示数___________(选填“增大”“减小”或“保持不变”),溢出的水逐渐增多。物体全部浸没后,受到的浮力为___________N;
(3)由上述实验过程可知,正方体排开水所受的重力可由___________(填字母代号)两个步骤测出,据此可以得到结论:浸在液体中的物体,所受浮力的大小等于___________;
(4)以下关于实验过程中的操作,会影响验证结果的是( )
A.图B中溢水杯内未盛满水
B.图A中小桶内有少量水
C.图C中柱体未完全浸没
7.如图所示是“探究阿基米德原理”实验。
(1)由实验 _______两步骤可以测出物块浸没在水中时受到的浮力F浮=________N。
(2)由步骤A和 _____可得出该圆柱体排开水所受的重力G排,比较F浮与G排,就可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系,从而初步验证阿基米德原理。
(3)若步骤B中的水未达到溢水口,根据实验数据计算会发现物体所受浮力 _______(填“大于”、“小于”或“等于”)溢出液体所受的重力。
(4)实验小组对实验进行了改进,如图F所示,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。当逐渐调高升降台时,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计甲的示数 _______(填“变大”、“变小”或“不变”),若只将物块的一部分浸在水中,则 _____(填“能”或“不能”)得到与(2)相同的结论。
(5)用升降台将装满水的溢水杯向上移动直至重物浸没过程中,横杆MN受到弹簧测力计甲和乙的拉力之和 _______(填“变大”、“变小”或“不变”);重物浸没后,再向下调节升降台,直到重物完全露出水面,此过程横杆MN受到弹簧测力计甲和乙拉力之和 _______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
8.小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验的最佳顺序是_________.(填序号)
A.甲乙丙丁 B.丁甲乙丙 C.乙甲丁丙
(2)图乙中物体受到的浮力是__________N,通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它_________。
(3)以下情况会影响结论的是_________(填序号)。
A.图甲中水面未到达溢水杯溢水口
B.图乙中物体未全部浸没在水中
(4)将图乙中的水换成酒精,物体受到的浮力是________N。
9.小黑设计了如图实验,探究物体所受浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系。
(1)物体的重力是________;
(2)实验的最佳顺序是________;(选填序号)
A.甲乙丙丁 B.甲丁乙丙 C.甲丙丁乙
(3)图乙中,物体所受浮力为________,通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力等于________;
(4)在实验中,排除测量误差因素的影响,小黑发现金属块排开水所受的重力明显小于金属块所受的浮力,请指出她在实验操作中可能造成这种结果的原因:________;
(5)小红利用上述实验中的器材和木块,还想探究漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理,实验过程中,________(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)步骤不需要弹簧测力计。
10.下列A、B、C、D四幅图是“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的过程情景。请根据图示完成下面的填空。
(1)在情景图B中存在的错误是________;
(2)纠正错误后,继续实验,在情景C时圆柱体受到的浮力________N;圆柱体在水中浸没后,再下移一些(未接触杯底),圆柱体受到的浮力________(填“变大”、“不变”或“变小”);
(3)若A、B、C、D四幅图中对应的弹簧测力计示数分别为、、、。为得出本次实验结论,应该比较________和________的大小关系(以上两个空均用含有、、F3、的式子表示)。若实验中发现它们不相等,造成这种结果的原因不可能是________;
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
C.图C中,圆柱体浸没后,碰触到溢水杯的底部
D.图A小桶内壁有少量水珠。
(4)在图C的操作中,只将圆柱体的一部分浸没在水中,其他步骤正确,则得出的实验结论________(选填“一样”或“不一样”)。
11.在物理实验室里,同学们分组对浮力大小与排开液体所受重力的关系进行探究:
(1)洋洋同学利用如图所示的实验装置,验证阿基米德原理,溢水杯已经装满水,当物块浸入水中时,水会流入小空桶内;
A.用弹簧测力计提着物块缓慢下降,在物块从接触水面到刚好浸没在水中的过程中,物块受到水的浮力______(选填“变大”、“变小”或“不变”),水对溢水杯底部的压强______;(选填“变大”、“变小”或“不变”)
B.如果实验前溢水杯未装满水,实验测得的______(选填“浮力”或“排开水的重力”)将会偏小;
C.洋洋用酒精代替水继续实验,他发现此时的变大,说明浮力的大小与______有关;用酒精继续实验的目的是______(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
(2)小明同学利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材进行实验,如图所示的四个实验步骤,合理的实验顺序是______;
(3)小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用细线挂着铝块,将其缓慢浸入溢水杯中的水中,如图所示,(始终不碰到杯底),电子秤的读数______(选填“变大”或“变小”或“不变”)。
12.某小组利用图中装置,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)如C图所示,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;
(2)由__________两图可以测出物体排开水所受重力的大小;
(3)由以上步骤可初步得出的结论是:__________;
(4)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求平均值
B.用原来的方案将水换成盐水进行实验
(5)小明在实验中,没有将石块完全浸在水中,则他们__________(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论;
(6)小红利用图中器材按照下列步骤测出了石块密度。
a.用弹簧测力计测出小石块的重力,记为G;
b.将小石块完全浸没在水中,用弹簧测力计测出拉力,记为F;
c.写出小石块密度的表达式:__________(水的密度用ρ表示)。
13.某物理兴趣小组“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”,实验过程如下图所示。
(1)上述实验步骤中,存在的错误是:___________;
(2)改正错误后,甲、乙、丙、丁实验步骤中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,它们之间满足___________关系时,可得出实验结论;
(3)图丙中,物块刚接触水面到刚好浸没水中的过程中,弹簧测力计的示数将___________(选填“变大”或“变小”或“保持不变”);
(4)为使实验结论更具普遍性,可进行的操作是:___________。
14.下列A、B、C、D四幅图是“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的过程情景,请根据图示完成下面的填空。
(1)实验中的所用圆柱体的重力为_____ N;
(2)在情景图B中存在的错误是____________ ;
(3)纠正错误后,继续实验,在情景C中,圆柱受到的浮力_______ 。圆柱体排开的水所受的重力_______ 。实验结果表明:浸在液体中的物体受到的浮力________ ;
(4)纠正错误后,圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中,水对溢水杯底的压强_________ (选填“逐渐增大”“逐渐减小”、“保持不变”);
(5)设计记录实验数据的表格。
15.实验小组探究“浮力大小与排开液体重力的关系”的实验,如图所示。
(1)为了使实验操作过程最简单直接,实验操作顺序应该是_______(用图中序号表示)。
(2)实验步骤中弹簧测力计的示数分别用F1、F2、F3、F4表示。其中物体浸没时受到的浮力大小F浮=_______(用F1、F2、F3、F4表示)。
(3)若实验中得到的四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式:_______(用F1、F2、F3、F4表示),则可以验证阿基米德原理。
(4)实验前水若未装满到溢水口,则测出的物体所受的浮力F浮会_______测出的物体排开液体所受的重力G排(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(5)在步骤甲中,若物体未完全浸入液体中,对实验结论_______(选填“有”或“没有”)影响。
试卷第1页,共3页
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《期末物理复习实验之探究浮力大小与排开液体所受重力的关系专项练习-2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案
1. 不正确 > 1 800
【详解】(1)[1] 根据称重法,金属块所受浮力的大小为
排开液体所受重力为
则若
则,即可以得出金属块所受浮力的大小等于它排开液体所受重力的结论。
(2)[2] 实验中不需要将物体全部浸没,只将金属块的一部分没在水中时,受到的浮力较小,排出的液体也较少,仍遵循阿基米德原理,故小明说法错误。
[3] 若实验过程中,溢水杯中的水没有装满,则排出的水的体积偏小,则测得的排开液体所受重力偏小,使得。
(3)[4] 分析图像可得,物体重力为4N,时,弹簧测力计示数为3N,则金属块受到的浮力为
[5] 金属块刚浸没时,,则此时水对金属块底部的压强为
[6] 金属块刚浸没时,弹簧测力计示数为2N,则此时金属块受到的浮力为
则金属块的体积为
则金属块的密度为
2.(1) F1-F2 F3-F4
(2)F1-F2=F3-F4
(3)溢水杯中没有装满水或小桶中的水未倒干净
(4)能
(5)=
【详解】(1)[1][2]物体的重力是F1,物体浸没在水中弹簧测力计对物体的拉力是F2,物体浸没在水中受到的浮力F浮=F1-F2,物体排开水的重力G排=F3-F4。
(2)由阿基米德原理知,浸在液体中的物体受到浮力大小等于物体排开液体受到的重力,故F浮=G排,所以F1-F2=F3-F4。
(3)如果图甲中溢水杯没有装满水,会导致铁球排开水的重力大于测得的排开水的重力(即测得的G排偏小),另外,按照图甲中所示顺序进行实验时,可能小桶中的水未倒干净,此时的示数F4偏大,根据G排=F3-F4可知测得的G排偏小,这些都会造成铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排。
(4)如果实验中物体没有完全浸没水中,物体受到的浮力减小,物体排开水的重力也减小,物体浸在水中的体积大小不影响阿基米德原理的验证,即能验证“阿基米德原理”。
(5)铁球浸没在水中,铁球受到的浮力F浮=G排,物体间力的作用是相互的,则铁球给水的压力F=F浮,当铁球浸没在盛满水的溢水杯中,排出水的重力为G排,故电子秤的压力增加了F浮,又减少了G排,因为F浮=G排,故电子秤受到的压力不变,故电子秤示数不变,故m1=m2。
3.(1)1
(2)浸入液体的体积(或物体排开液体的体积)
(3)液体的密度
(4)A、C、D
(5) 变大 (或浮力) (或排开液体所受的重力)
(6)小于
【详解】(1)由图A可知,金属块的重力为
G=4N
由图D可知金属块浸没在水中时弹簧测力计的示数为
FD=3N
则金属块浸没在水中所受的浮力
(2)由图A、B、C可知,金属块排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,受到的浮力不同,据此可得出金属块受到的浮力大小与排开液体体积(或浸在液体中的体积)有关。
(3)由图A、D、E可知,排开液体的体积相同,而排开液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,浮力不相同,故可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
(4)由图A、C、D可知,浸入液体的密度相同,排开液体的体积相同,而浸入液体的深度不同,弹簧测力计的示数相同,浮力相同,故可得出结论:物浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(5)[1][2][3]如图F,小明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,当小明逐渐调高升降台,重物浸入水中的体积变大,排开水的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力变大,所以弹簧测力计甲的示数
F甲=G﹣F浮
变小。又因为重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计乙的示数会变大,若它们的变化量相等,则证明(或浮力)等于(或排开液体所受的重力)。
(6)步骤一:将铝片放入盛水的烧杯中,铝片下沉至杯底,此时铝片受到的浮力小于重力;步骤二:将铝片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上,此时铝片受到的浮力等于重力;由于重力不变,故步骤一中铝片受到的浮力小于步骤二中铝片受到的浮力。
4.(1) 4 400
(2)液体密度
(3)1.25×103
(4)1.1×103
(5) F1-F3 F4-F2 等于 大于
(6) 相等 B
【详解】(1)[1][2]由图可知,丙图中物体浸没在水中,弹簧测力计的拉力为F丙=1N,由图甲可知,物体的重力等于弹簧测力计的拉力为G=F甲=5N
由称重法可知,物体浸没在水中时受到的浮力F浮丙=G-F丙=5N-1N=4N
由可知,浸没在水中时,排开水的体积
(2)分析甲可知,物体的重力为G=F甲=5N
分析丁可知,物体浸没在水中受到的浮力为F浮丁=G-F丁=5N-1N=4N
分析戊可知,物体浸没在盐水中受到的浮力为F浮戊=G-F戊=5N-0.6N=4.4N
由丁、戊可知,物体浸没在水和盐水中,排开液体的体积相同,分析甲、丁、戊三次实验可知:浮力的大小与液体密度有关。
(3)分析甲可知,物体的重力为G=F甲=5N
由G=mg可知,物体的质量为
分析丁可知,物体浸没在水中受到的浮力为F浮丁=G-F丁=5N-1N=4N
物体的体积为
实验中物体的密度为
(4)由第(3)小问分析可知,物体的体积为
由第(2)小问分析可知,浸没在盐水中受到的浮力F浮戊=G-F戊=5N-0.6N=4.4N
排开盐水的体积等于物体的体积即
由可知,实验所用盐水的密度为
(5)[1]由图可知,物体的重力为G=F1,浸没在液体中弹簧测力计的拉力为F3,由称重法可知,浮力F浮=F1-F3
[2]由图可知,空桶的重力为G桶=F2,桶和液体的总重力为G总=F4,则排开液体的重力G排=G总-G桶=F4-F2
[3]阿基米德原理为浸入液体中的物体所受的浮力的大小等于物体排开液体所受的重力的大小,若F浮等于G排,则可验证“阿基米德原理”。
[4]若溢水杯的水没有装满,根据称重法可知对浮力的测量没有影响,但排到小桶中的水偏少,导致G排的测量偏小,则会导致本实验测量的F浮大于G排。
(6)[1]由图可知,物体未浸入水中时,A的示数大小等于物体受到的重力,逐渐浸入水中,弹簧测力计A的示数变小,由称重法可知,A的示数变化量等于浮力的大小,当物体没有浸入水中,没有水进入薄塑料袋,B示数为薄塑料袋的重力,当物体逐渐浸入水中,由于溢水杯中装满水,水逐渐被排出进入薄塑料袋,B示数为薄塑料袋和溢出水的总重力,B示数的变化量等于排开水的重力,由阿基米德原理可知,浮力大小等于排开液体的重力,则A、B示数的变化量相等。
[2]A.由第(6)小问第①问分析可知,弹簧测力计A的示数的变化量是物体所受浮力的大小,故A不符合题意;
B.由于弹簧测力计A和B同时进行测量,且塑料袋生活中比较常见,因此该装置的优点是实验器材生活化,实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化,故B符合题意。
故选B。
5. D、A、B、C 能 1 1 等于 4
【详解】(1)[1]为减小由于石块上沾水或小桶上沾水带来的误差,并便于操作,合理的实验顺序是:①测出空桶所受的重力;②测出石块所受的重力;③把石块浸没在装满水的溢水杯中,测出石块所受的浮力,收集石块排开的水;④测出桶和排开水所受的总重力;故合理的顺序为D、A、B、C。
(2)[2]只将石块的一部分浸入在水中,石块受到的浮力减小,石块排开水的重力也减小,石块受到的浮力仍等于石块排开水的重力,仍能得出石块受到的浮力等于石块排开水的重力的结论。
(3)[3]由AB图中实验数据可得出石块受到的浮力
[4]石块排开液体受到的重力为
[5]石块受到的浮力为1N,石块排开液体受到的重力也为1N,故可以得出物体所受浮力的大小等于排开液体所受重力。
(4)[6]物块的密度为
6. 保持不变 减小 1.4 AD 它排开液体所受重力大小 A
【详解】(2)[1]圆柱体逐渐浸入水中的过程中,溢水杯中水的深度始终不变,由p=ρgh 知,水对杯底的压强保持不变。
[2]因为在浸入过程中,正方体排开水的体积增大,由F浮=ρ液gV排知,正方体所受的浮力增大,根据称重法可知,弹簧测力计的示数逐渐减小。
[3]由BC两图知,物体全部浸没后,根据称重法可得,物体受到的浮力为
(3)[4]圆柱体排开水所受的重力等于D中桶和水的总重力与A中空桶的重力之差,即由AD两个步骤测出。
[5]圆柱体排开水的重力为
可知F浮=G排,即:浸在液体中的物体,所受浮力的大小等于它排开液体所受重力大小。
(4)[6]A.图B中溢水杯没有装满水,则排开的水会偏少,使得G排偏小,会导致测出的浮力大小大于排开水的重力大小,会影响实验结果,故A符合题意;
B.图A中,小桶内有少量水,石块排开水受到的重力等于排开的水和小桶的重力之和减掉刚开始时桶的重力,小桶中有水不会影响实验结果,故B不符合题意;
C.阿基米德原理是物体浸在液体中受到浮力大小,包括圆柱体完全浸没和部分浸没,所以图C中圆柱体未浸没水中不会对实验造成影响,故C不符合题意;
故选A。
7. BD 1.2 E 大于 变小 能 不变 变大
【详解】(1)[1] 由称重法可知,要测出物块浸没在水中时受到的浮力,需测出物体在空气中的重力和浸没在水中时的拉力,故由实验BD两步骤可以测出物块浸没在水中时受到的浮力。
[2]图B中所示物体重力是4.2N,图D中所示物体浸没在水中后拉力是3N,所以物体受到的浮力
(2)[3]因
故由步骤A和E可得出该圆柱体排开水所受的重力。
(3)[4]若步骤B中的水未达到溢水口,则溢出的水会偏少,故物体受到的浮力大于溢出液体所受的重力。
(4)[5]重物浸入水中的体积越来越大时,排开液体的体积变大,重力变大,根据可知,重物受到的浮力变大,因为
所以弹簧测力计甲的示数变小。
[6]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,无需浸没,故若只将物块的一部分浸在水中,仍能得到与(2)相同的结论。
(5)[7]用升降台将装满水的溢水杯向上移动直至重物浸没的过程中,弹簧测力计甲的示数减小,弹簧测力计乙的示数增大,切它们的变化量相等,故横杆MN受到弹簧测力计甲和乙的拉力之和不变。
[8]重物浸没后,再向下调节升降台,直到重物完全露出水面,此过程中,弹簧测力计甲的示数增大,弹簧测力计乙的示数不变,故横杆MN受到弹簧测力计甲和乙拉力之和变大。
8. B 1 排开的液体受到的重力 A 0.8
【详解】(1)[1]为减小误差,最合理的实验顺序是:丁、测出空桶的重力;甲、测出物体所受到的重力;乙、把物体浸在装满水的溢水杯中,测出测力计的示数;丙、测出桶和排开的水受到的重力;故正确顺序为:丁、甲、乙、丙。
故选B。
(2)[2][3]空气中物体的重力为G=2N;水中弹簧测力计的示数为F′=1N,由称重法得,物体在水中受到的浮力为
F浮=G﹣F′=2N﹣1N=1N由图丁可知,空桶的重力G桶=0.5N,由图丙可知,水和桶的重力G总=1.5N,所以溢出水的重力为
G排液=G总﹣G桶=1.5N﹣0.5N=1N根据计算结果,可见F浮=G排,说明浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力,即F浮=G排液。
(3)[4]A.图甲中水面未到达溢水杯的溢水口,物体放入溢水杯时,先要使溢水杯满了才可以向外排水,故在此过程中,物体受到的浮力大于排出的水的重力,故A符合题意。
B.图乙中物体未全部浸没在水中,物体排开液体的体积小,排开液体的重力小,浮力也小,仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力,对实验没有影响,故B不符合题意。
故选A。
(4)[5]乙图中,物体A浸没水中,溢出水的重力为1N,物体A的体积为
将图乙中的水换成酒精,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得,浮力为
9.(1)2
(2)B
(3) 1 物体排开的液体所受重力
(4)金属块未浸入溢水杯中的液体前,水面未到达溢水杯的溢水口
(5)乙
【详解】(1)根据称重法,由图甲可知,物体A的重力为2N。
(2)甲乙两组数据可测浮力大小,先甲后乙,可以排除物块所带水珠造成的物块重力测量误差;丙丁两组数据可测排开液体的重力大小,先丁后丙,排除小桶内壁挂的水珠对液体重力测量结果产生的误差,最佳顺序为甲、丁、乙、丙,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(3)[1]根据称重法,由图甲和图乙可知,物体A浸没在水中时受到的浮力为
[2]由图丙和图丁可知,物体排开的液体所受重力为
故能得出:浸在液体中的物体,受到的浮力等于物体排开的液体所受重力。
(4)若金属块未浸入溢水杯中的液体前,水面未到达溢水杯的溢水口,金属块放入溢水杯时,先要使溢水杯满了才可以向外排水,会使金属块排开水所受的重力明显小于金属块所受的浮力。
(5)物体漂浮在水面上,受到的浮力等于它的重力,测量漂浮的物体受到的浮力时,不需要用弹簧测力计提着物体,即乙步骤不需要弹簧测力计。
10. 溢水杯未注满水 1 不变 F2-F3 F4-F1 BD 一样
【详解】(1)[1]圆柱体放入水中前,溢水杯中的水应该满的,否则溢出水的体积将小于物体排开水的体积,所以,在情景图B中存在的错误是溢水杯未注满水。
(2)[2][3]由图B可知,实验中的所用圆柱体的重力为4N;由图C可知,圆柱体浸没在水中时,弹簧测力计的示数F=3N,则圆柱受到的浮力
F浮=G-F=4N-3N=1N
由于圆柱体在水中浸没后,再下移一些(未接触杯底)的过程中,排开水的体积和水的密度不变,根据阿基米德原理可知圆柱体受到的浮力不变。
(3)[4][5][6]物体受到的浮力
F浮=F2-F3
排开水的重
G排=F4-F1
比较F浮和G排的关系,可以得到结论。
A.若最初溢水杯中的水未装至溢水口,则石块排开水的只有一部分溢出到桶中,排开水的重力G排减小,故A有可能它们不相等,故A不符合题意;
B.若弹簧测力计都没有校零,那么四次测量结果都应加上测量前弹簧测力计示数,那么所得浮力与排开水的重力大小应不变,故B不可能,故B符合题意;
C.步骤C中,石块浸没后,碰触到溢水杯底部,容器对石块有支持力,测的F示偏小,则根据F浮=G-F示求出的浮力偏大,故C有可能它们不相等,故C不符合题意;
D.图A小桶内壁有少量水珠,则测量小桶重力时相当于是小桶的重,而排开水的重力是两次的差值,不会影响实验结果,故D符合题意。
故选BD。
(4)[7]根据阿基米德原理,物体受到浮力大小等于排开液体的重力,排开液体的体积越大,受到浮力越大;只将圆柱体的一部分浸没在水中,其他步骤操作正确,也能得到实验结论。
11.(1) 变大 不变 排开水的重力 液体密度 寻找普遍规律
(2)丁、乙、甲、丙
(3)不变
【详解】(1)[1][2]在物块从接触水面到刚好浸没水中的过程中,排开水的体积变大,由可知,物块受到的浮力变大,由
可知,左边弹簧测力计的示数变小;在物块从接触水面到刚好浸没水中的过程中,因水的深度不变,由可知,水对溢水杯底的压强保持不变。
[3]物体放入水中前,溢水杯应该是满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积,物块排开水所受的重力变小,所以,排开水的重力会偏小。
[4][5]酒精代替水继续实验,发现此时的F3变大,由称重法可知,浮力变小,排开液体的体积相同,液体的密度不同,浮力不同,说明浮力的大小与液体的密度有关;为用酒精继续实验的目的是寻找普遍规律。
(2)为了减小误差,在小桶接水前,应先测出其重力,所以合理的实验顺序为丁、乙、甲、丙。
(3)铝块浸没在水中时,根据阿基米德原理可知铝块受到的浮力等于排开水的重力,由于力的作用是相互的,所以产生浮力的同时,铝块对水会有反作用力,即铝块对水有压力,此压力等于浮力;对于电子秤来说,减小了部分水的重,又增加了铝块对水的压力,而排出水的重等于铝块对水的压力,所以电子秤示数不变。
12. 1.4 A、D 浮力大小等于排开水所受的重力 B 能
【详解】(1)[1]如图B,弹簧测力计的分度值为0.2N,读数为3.8N,即石块的重力为3.8N,由称重法可知,C图中,石块受到的浮力为
F浮=G-FC=3.8N-2.4N=1.4N
(2)[2]由A、D两图可知排开水所受重力为
G排=FD-FA=2.6N-1.2N=1.4N
(3)[3]由以上步骤可知,F浮=G排,即浮力大小等于排开液体所受的重力。
(4)[4]为了使结论更具普遍性,应更换不同的物体或者不同的液体用原来的方案进行实验,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(5)[5]阿基米德原理的成立不需要物体浸没,故没有将石块完全浸没在水中,同样能得出与(3)相同的结论。
(6)[6]小石块的质量为
浸没时的浮力为
F浮'=G-F
小石块的体积等于排开水的体积,即
小石块的密度为
13. 乙中没有将水装满到溢水杯口 变小 换用不同的液体进行实验
【详解】(1)[1]实验时应将溢水杯中灌满水,由图可知,图乙中的溢水杯中水没有灌满,故存在的错误是乙中没有将水装满到溢水杯口。
(2)[2]由图可知,物体所受浮力为
排开水的重力为
若,即,可以得出实验结论。
(3)[3]图丙中,物块刚接触水面到刚好浸没水中的过程中,物块排开水的体积变大,由可知,物块所受浮力变大,而重力不变,所以弹簧测力计的示数将变小。
(4)[4]进行一次实验得出的结论具有偶然性,为了得到普遍性规律,应换用不同的液体或者物体进行重复实验。
14.(1)4
(2)溢水杯未注满水
(3) 1N 1N 等于物体排开液体所受到的重力
(4)保持不变
(5)
次数
物体所受的重力
G/N
物体浸没在液体中时
测力计的读数F/N
浮力
F浮/N
小桶和排开液体所受的总重力 G排/N
小桶所受的重力
G0/N
排开液体所受的重力 G排/N
1
2
3
4
【详解】(1)由图B可知,实验中的所用圆柱体的重力为4N。
(2)圆柱体放入水中前,溢水杯中的水应该满的,否则溢出水的体积将小于物体排开水的体积,所以,在情景图B中存在的错误是溢水杯未注满水,应改为在溢水杯中装满水。
(3)[1]由图C可知,圆柱体浸没在水中时,弹簧测力计的示数F=3N,则圆柱受到的浮力
[2]由图D可知,小桶和水的总重力G总=1.9N;由图A可知,空小桶的重力G桶=0.9N,则圆柱体排开水所受的重力
[3]由上述可知,浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受到的重力。
(4)纠正错误后,即溢水杯中的水应该满的,圆柱体从刚接触水面到全部浸没水中的过程,溢水杯中水的深度不变,由可知,水对溢水杯底的压强保持不变。
(5)本实验需要记录物体所受的重力、物体浸没在液体中时测力计的读数、浮力、小桶和排开液体所受的总重力、小桶所受的重力、排开液体所受的重力,故表格如下:
次数
物体所受
的重力G/N
物体浸没在液体中时
测力计的读数F/N
浮力
F浮/N
小桶和排开液体所受的总重力 G排/N
小桶所受的重力
G0/N
排开液体所受的重力 G排/N
1
2
3
4
15.(1)丁、丙、甲、乙
(2)
(3)
(4)大于
(5)没有
【详解】(1)为了减小误差,要先测量小桶的重力,再把溢水杯倒满,用弹簧测力计测量石块的重力,再把石块浸没在水中,读出弹簧测力计的示数,再测量小桶和溢出水的重力,故实验操作顺序应该是丁、丙、甲、乙。
(2)根据称重法得石块受到的浮力。
(3)石块浸没在水中,石块排开水的重力,当时,即,阿基米德原理得到验证。
(4)如果事先水没有装满到溢水口,溢出水的体积小于排开液体的体积,使得G排偏小,即。
(5)在步骤甲中,若物体未完全浸入液体中,浮力减小,排开液体的重力也减小,该结论成立,对实验结论没有影响。
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