期末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
2026-06-21
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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 | - |
| 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 | 1.17 MB |
| 发布时间 | 2026-06-21 |
| 更新时间 | 2026-06-21 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58430446.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦阿基米德原理实验探究,通过15道阶梯式题目构建“操作-计算-误差-拓展”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|
|----|-----------|----------|----------|
|基础操作|题1-2|实验顺序优化(丁甲丙乙)、称重法测浮力|从原理(F浮=G排)推导实验步骤,建立“重力-拉力-排液重”逻辑链|
|误差分析|题5-6|溢水杯未装满/小桶残留导致G排偏小|通过误差归因深化实验严谨性,理解操作规范对结论的影响|
|装置改进|题7-8|双测力计同步观测(A示变小/B示变大)|对比传统与改进方案,体现科学探究中的创新思维与方法迁移|
内容正文:
期末复习实验之
探究浮力大小与排开液体所受重力的关系专项练习
1.如图所示是教材中“探究浮力大小与物体排开液体所受重力的关系”的实验操作示意图,甲图是用弹簧测力计测出某物体的重力;乙图是把物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出此时弹簧测力计的示数,同时用空小桶承接被物体排出的水;丙图用弹簧测力计测出小桶和排开水的总重力;丁图测出小桶的重力。其中甲、乙、丙、丁四幅图中,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,则关于该实验有如下问题:
(1)若F1、F2、F3和F4满足关系式___________________,则可以得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开液体所受重力的大小;
(2)该小组实验时发现,多次实验的情况下,每次测出的浮力都是大于物体排开液体的重力,原因可能是______________________;为了解决上述问题,他们将图中实验操作的顺序调整为______________________。
2.某实验小组利用弹簧测力计、石块、溢水杯等器材,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)你认为最合理的实验顺序是______。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)根据实验中获得的实验数据可知,物体的体积是______cm3,由以上步骤可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于______;
(3)另一组实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部浸没在水中,其他步骤正确,则______(填“能”或“不能”)与(2)相同的结论;
(4)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是______。
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
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
3.木块漂浮于水面,铁块沉入水底,而钢铁制造的轮船却能漂浮在海面上。浮力的大小究竟与哪些因素有关?小明猜想:浮力的大小可能与物体浸在液体中的体积以及物体的密度有关。为了验证猜想,他购买了体积均为的铁球和铜球各三个,设计如下实验。
实验思路:将三个相同材质的小球连成小球串,改变浸没在水中的小球数量和更换不同材质的小球,比较小球串所受浮力的大小。
实验过程及结论:如图所示,用弹簧测力计测出铁球串的重力,依次将不同数量的铁球浸没于水中,读出弹簧测力计示数,计算铁球串所受的浮力,记入下表中;再将实验⑤中总重力为5 N的铜球串浸没于水中,与实验④中数据进行比较。
实验序号
①
②
③
④
浸在水中的体积
0
20
40
60
弹簧测力计示数
4.2
4.0
3.8
3.6
铁球串所受浮力
0
___________
0.4
0.6
(1)实验②中铁球串所受浮力大小为___________N;
(2)根据表中数据。在图⑥中画出铁球串所受浮力与浸在水中体积V的关系图像________。由图像可知:在同种液体中,同一物体所受浮力的大小与浸在液体中的体积成___________比;
(3)比较实验④⑤可得:物体所受浮力的大小与物体的密度___________。(选填“有关”或“无关”)
4.小明想探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)实验步骤如图(a)所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为由图甲和丁可知物体受到的浮力_________,若实验前溢水杯水未满至到溢水口,所测浮力__________影响(选填“受”或“不受”):
(2)以下选项中若__________成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系;
A. B. C.
(3)另一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)对实验进行改进,装置如图(b)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__________,B的示数逐渐__________;
②若A的示数变化量为,B的示数变化量为,则它们的大小关系是_________。
(4)比较两种实验方案,请说出改进后的优点__________。
5.为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系,小明同学进行了如图甲所示的实验:
(1)浮力的大小可由______两个步骤测出。排开的液体所受的重力可由______两个步骤测出,该实验的操作步骤合理顺序是______(均填字母代号);
(2)利用所测数据计算出了物体的密度为______;
(3)如果物体向下移动时物体不小心碰到了容器底部如图乙所示,此时弹簧测力计的示数为0.4N,此时容器底部受到的压力______N。
6.在探究“浮力的大小与物体排开的液体所受重力的关系”的实验中,某小组进行了如图所示的实验操作:(已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)该实验的最佳顺序是_________。某同学在进行实验时发现当金属块A完全浸没水中后,改变其在水中的深度,弹簧测力计的示数不变,由此可以得知,物体在液体中所受浮力的大小与深度_________(选填“有关”或“无关”);
(2)以下情况会影响实验结果的是_________(填字母);
A.图甲中水面未达到溢水杯的溢水口
B.图乙中物体未全部浸没在水中
(3)由图中实验数据可得:物体受到的浮力大小为___________N,排开液体所受的重力大小为________N;
(4)通过实验可得到的结论是:浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体___________的大小;
(5)通过进一步的分析与计算,该金属块的密度为___________kg/m3。
7.同学们在实验课上探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)如图1所示是第一小组的实验过程,你认为他们合理的操作顺序应是:______;根据图中弹簧测力计的示数,通过比较______,就可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(2)第二小组利用如图2所示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)对上一实验进行改进,缓慢向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,通过比较______也可得出相同结论。
(3)比较两种实验方案,改进后的方案优点是______(答出一点即可)。
8.某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)弹簧测力计使用前要在________方向上调零。
(2)实验步骤如图1所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为、、、,由图甲和丁可知物体受到的浮力________。
(3)以下选项中若________成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A. B. C.
(4)另一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)对实验进行改进,装置如图2所示。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________,B的示数逐渐________。
(5)比较两种实验方案,改进后的优点是________。
A.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,测力计固定、示数更稳定
C.能同步观察测力计A、B示数的变化
9.小悟所在的实践小组计划探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)弹簧测力计使用前要先观察指针是否指零、量程和__________;由图可知石块浸没在水中受到的浮力大小为_______N;
(2)被石块排开的水所受的重力可由_______ 两个步骤测出,为减小误差这两 个步骤的先后顺序是先测_______ ;(均填写序号)
(3)由以上甲、乙、丙、丁等步骤可初步得出结论:_______;
(4)另一实验小组在实验中发现物体排开水的重力明显小于其所受的浮力,造成这 种结果的原因可能是_______
(5)通过实验得出的结论,小悟设计了如图戊的拓展实验。将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用细线挂着金属块,将其缓慢浸入溢水杯中的水中,在金属块浸入水的过程中(始终不碰到杯底),溢水杯底所受水的压力_______(填“变大”“变小”或“不变”),电子秤的读数_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
10.如图为探究物体所受浮力大小与物体排开液体所受重力大小关系的实验过程:
(1)用细线将物块系好,挂在已调零的弹簧测力计挂钩上,如图甲所示G物=______N;然后将水倒入溢水杯中,如图乙所示;
(2)将挂在弹簧测力计挂钩上的物块浸没在溢水杯内的水中(不接触溢水杯),同时用小桶收集溢出的水,物块静止、待溢水杯中的水不再流出时,弹簧测力计示数为F拉=2.3N,则物块浸没在溢水杯受到水的浮力为______N;
(3)将步骤(2)中装有溢出水的小桶挂在弹簧测力计挂钩上,如图丁所示测出小桶和溢出水的总重G总=2.3N;其他操作均无误,实验结果发现:G物-F拉______G总(选填“>”、“=”或“<”)。此实验结果______(选填“能”或“不能”)验证阿基米德原理;
(4)物块的密度ρ物=______kg/m3;
(5)请指出上述实验过程中存在的两个问题:
问题1:______;
问题2:______。
11.如下图所示的是“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验。
(1)此实验合理的操作顺序是( )
A.CADB B.CBAD C.BCAD D.CABD
(2)图A中物体受到的浮力大小是__________N;
(3)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是( )。
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
C.用原来的方案,但换用体积不同的物体进行实验
(4)根据图中数据信息可以得出初步结论:浸没在水中的物体所受浮力的大小等于__________。
12.实验小组在实验室做“验证阿基米德原理”的实验。
(1)方案一:小萱用金属块按照如图甲所示的实验步骤进行实验;
①由图甲求出金属块浸没在水中受到的浮力F浮和其排开水的重力G排,发现F浮______G排(选填“>”、“<”或“=”),造成这种结果的原因是______(选填字母);
A.整个实验过程中,弹簧测力计都没有进行调零
B.最初溢水杯中的水未达到溢水杯的溢水口
②小萱改正错误后,得出金属块浸没水中时受到的浮力为0.5N,则金属块的密度为______kg/m3;
(2)方案二: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(质量不计)进行实验,装置如图乙所示,向下移动横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到弹簧测力计A的示数逐渐______(选填“变大”或“变小”)。若弹簧测力计A、B示数的变化量分别为ΔFA、ΔFB,则ΔFA______ΔFB。(选填“>”、“<”或“=”)。此过程中,溢水杯底部对支架的压力______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.如图所示,为小明探究浮力大小与排开液体的重力的关系的实验装置(g取10N/kg)。
(1)如图甲,为了减小实验误差且操作最方便,合理的操作步骤顺序为________。
(2)按最合理顺序操作,弹簧测力计、、________(如图乙所示)、,得到的结论是:浸在液体中的物体受到的浮力大小________物体排开液体的重力。
(3)通过测得数据计算出了金属块的密度:________。
(4)做完上述实验后,小明想利用图丙中的装置测量一个苹果的密度,步骤如下:
①将苹果轻轻放入装满水的溢水杯中(实验中的小桶容积足够大),弹簧测力计B的示数变化量为;
②接着用牙签将苹果全部压入水中,如图丁所示,弹簧测力计B的示数相较于丙图变化量为。
则该苹果的密度表达式为________(用、和等已知物理量的符号表示)。
14.小明利用如图所示装置探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)用弹簧测力计测出空桶和物块的重力,再将物块浸没在盛满水的溢水杯中,读出此时测力计的示数,通过实验______ 步骤,可知物块受到的浮力F浮=______ N;同时用小桶收集排开的水,测出小桶和排开水的总重力;计算排开液体的重力为0.8N,可初步得出结论:浸在液体中的物块所受浮力的大小等于______;
(2)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是 ;
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
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(3)若物体只是一部分浸入水中,则实验结论______ (选填“成立”或“不成立”);
(4)根据实验数据,还可以计算出该物块的密度ρ=______ kg/m3;
(5)有同学提出也可以用电子秤代替弹簧测力计探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”如图戊所示,图戊中电子秤的示数m1______ m2(选填“>”、“=”或“<”),通过分析,也能得出第(1)问的实验结论。有个同学测出了F浮>G排,其原因可能是______ 。
15.如图所示是某同学进行的“探究浮力大小与排开液体所受重力的关系”实验过程。
(1)实验的四个步骤如图所示,为使操作简便且能减小误差,合理的顺序是______;
(2)由实验B可知物体的重力为______,再结合步骤______可以测出物块浸没在水中时受到的浮力______;
(3)由步骤______和______可得出该物块排开水所受的重力,比较与,可得:当物体浸没在液体中时,浮力的大小等于物块排开水所受的重力;
(4)若要探究当物体未浸没时,浮力大小是否也等于物块排开水所受的重力,上面实验中需将实验步骤______(选填序号)进行改变,具体做法是______。
试卷第1页,共3页
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《期末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.(1)
(2) 丁图中小桶中的液体有残留 丁、甲、乙、丙
【详解】(1)根据图示和称重法可知,石块所受的浮力为
排出水的重力
当时,说明,则可以得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开液体所受重力的大小。
(2)[1][2]由题意和实验步骤可知,在多次实验的情况下,每次测出的浮力都是大于物体排开液体的重力,这是因为测量完水和桶的总重力之后,再测量小桶的重力时,小桶中的液体有残留,所以为了解决这个问题,可以将实验顺序调整为丁、甲、乙、丙,先测小桶的重力,再测水和桶的总重力,这样做所测溢出水的重力比较准确。
2. DABC 1.4 140 物体排开液体所受重力的大小 能 A
【详解】(1)[1]为了减小误差,在小桶接水前,应先测出空桶的重力,同时为了减少弹簧测力计悬挂物体的次数,故应先测空桶重,继而测出物体重,物体浸没在水中后测力计的示数,最后测出小桶和溢出水的总重,所以合理的实验顺序为DABC。
[2]由图B知道,测力计的分度值为0.2N,示数为3.8N,故石块的重力G=3.8N;把石块浸没在盛满水的溢水杯中,根据称重法可知石块受到的浮力大小
(2)[3]由知道,石块排开液体的体积
石块的体积
[4]比较AB之差和CD之差知道,浸在液体中的物体所受浮力的大小等于排开的液体的重力。
(3)[5]阿基米德原理对完全浸没的物体和部分浸入液体中的物体都是适用的,所以,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,也能得到相同的结论。
(4)[6]本实验是“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”属于探究性实验,多次测量找普遍规律。
A.测量型实验多次测量取平均值减小误差,此实验为探究型,不能求平均值,故A不合理;
B.用原来的方案将水换成酒精进行多次实验,找出普遍规律,故B合理;
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验,找出普遍规律,故C合理;
故选A。
3.(1)0.2
(2) 正
(3)无关
【详解】(1)根据称重法测浮力,由实验①可知铁球串的重力为,当铁球串在实验②中浸在水中的体积为时,弹簧测力计的示数为,因此铁球串在实验②中所受浮力为
(2)据实验所得的数据表,在对应的坐标系中分别描出对应的坐标点(0,0)、(20,0.2)、(40,0.4)、(60,0.6),最后用平滑的直线将这些点连接起来即可得出与V的关系图像。
由于绘制出的关系图像是一条过原点的倾斜直线,由此说明在同种液体中,同一物体所受浮力的大小与其浸在液体中的体积成正比。
(3)实验④中铁球串浸没在水中的体积为,根据表格可知其受到的浮力为0.6N;实验⑤中将总重力为5N的相同体积铜球串浸没于水中,由图示可知弹簧测力计示数为4.4N,则此时铜球串受到的浮力
对比两实验可知,在排开液体体积相同的情况下,虽然物体密度不同,但受到的浮力大小相等,故可得出物体所受浮力的大小与物体的密度无关。
4. 不受 B 变小 变大 = 见解析
【详解】(1)[1]由图甲可知物体的重力,由图丁可知,物体浸没时弹簧测力计的示数F3,则物体受到的浮力为
[2]实验时,若实验前溢水杯水未满至到溢水口,会导致排出溢水杯的水减少,排开液体所受重力的测量会受到影响,但所测浮力不会受影响。
(2)[3]由图乙,可知空烧杯的重力为F2,由图戊可知,物体浸没时排开液体与烧杯的总重力为F4,则物体浸没时排开液体的重力为,若,即
则可得出,物体受到浮力的大小与排开液体所受重力相等,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)①[4][5]如图2所示,向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积变大,受到的浮力变大,由称重法可知,弹簧测力计A的示数逐渐变小,重物排开水的体积越大时,薄塑料袋内水的重力越大,即弹簧测力计B的示数逐渐变大。
②[6]薄塑料袋的质量忽略不计时,由阿基米德原理可知,弹簧测力计A、B示数的变化量相等,即。
(5)[7]薄塑料袋不计质量,装置改进后,能同步观察测力计A、B示数的变化,从而得出物体受到浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
5.(1) ab cd dabc
(2)
(3)2.6
【详解】(1)[1]由称重法可知石块受到的浮力,由图中a、b两个步骤测出大小为:
液体与桶的总重力与桶的重力之差是物体排开液体的重力,由图中c、d两个步骤测出,其大小值:
[3]实验步骤dabc,从操作方便程度上以及减少误差影响情况下的最佳顺序。
(2)根据图a可知物体的重力,则物体的质量
已知物体浸没在水中受到的浮力,则物体的体积为
则物体的密度
(3)随着物体所处深度的增加,物体不小心碰到了容器底部,液体的密度和排开液体的体积不变,浮力不变,仍为;对物体进行受力分析可知,物体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、拉力和容器底对物体的支持力,容器底部受到的压力为
6.(1) 丁甲乙丙 无关
(2)A
(3) 1 1
(4)排开液体所受重力
(5)2×103
【详解】(1)[1]最合理的实验顺序是:
丁、测出空桶的重力;
甲、测出金属块所受到的重力;
乙、把金属块浸在装满水的溢杯中,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。
[2]由题意知,当金属块A完全浸没水中后,改变其在水中的深度,弹簧测力计的示数不变,根据称重法可知,金属块受到的浮力不变,由此可以得知,物体在液体中所受浮力的大小与深度无关。
(2)A.图乙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。
(3)[1]空气中金属块的重力为G=2N;水中弹簧测力计的示数为F=1N,物体在水中受到的浮力为
F浮=G-F=2N-1N=1N
[2]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=G总-G桶=1.5N-0.5N=1N
(4)根据(3)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。
(5)由上述可知,金属块完全浸没在水中受到的浮力为1N,根据阿基米德原理可知,此时排开水的体积为
则金属块的体积等于排开水的体积为
金属块的重力为G=2N;则其密度为
7.(1) 戊、丙、甲、乙、丁 与
(2)弹簧测力力计A、B示数的变化量
(3)实验器材生活化,测力计固定,示数更稳定
【详解】(1)[1]为了减小误差,在小桶接水前,应先测出空桶的重力,同时为了减少弹簧测力计悬挂物体的次数,故应先测空桶重,继而测出物体重,然后在溢水杯中装入水,直到水面与溢水口相平,再测物体浸没在水中的拉力,最后测出小桶和排开水的总重,所以合理的实验顺序为戊、丙、甲、乙、丁,这样的操作顺序更流畅、误差更小。
[2]石块受到的浮力大小为
F浮=F丙-F乙
石块排开水的重力
G排=F丁−F戊
故比较F丙-F乙和F丁−F戊,就可以比较浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(2)由图2可知。物体A所受浮力等于弹簧测力计A示数的变化,排开液体的重力大小等于弹簧测力计B的示数的变化,故通过A、B弹簧测力计示数的变化,也可得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(3)对比左图和右图发现,右图测力计是固定的,故弹簧测力计的示数更稳定。
8.(1)竖直
(2)
(3)B
(4) 变小 变大
(5)BC
【详解】(1)实验中弹簧测力计用于测量竖直方向的力,使用前需在竖直方向调零。
(2)由图可知物体在空气中的示数为(等于重力),浸没时测力计示数为,故物体受到的浮力。
(3)物体受到的浮力,排开液体重力,若,则浮力等于排开液体重力。故选B。
(4)重物浸入时,浮力增大,A示数( )变小;排开液体增多,B示数(排开液体重力)变大。
(5)A.测力计A 的示数等于重力减去浮力,故A错误;
B.改进后的装置使用生活化的器材(如饮料瓶、薄塑料袋),将测力计固定使得测力计示数稳定,故B正确;
C.能同时显示测力计A示数和测力计B示数,便于同步观察两者的变化关系,故C正确。
故选BC。
9.(1) 分度值 2
(2) 丙、丁 丁
(3)见解析
(4)溢水杯中水没有装满
(5) 不变 不变
【详解】(1)[1]弹簧测力计使用前为了使测量更准确,应先观察测力计的指针是否指零、量程及分度值。
[2]乙中测力计分度值为0.2N,石块的重力为G=3.4N
由甲图得,石块浸没在水中测力计的示数为F甲=1.4N
由称重法可知,石块浸没在水中受到的浮力大小为F浮=G-F甲=3.4N-1.4N=2N
(2)[1]石块排开的水所受的重力等于排开水和桶的总重力减去空桶的重力,可由丙、丁两个步骤测出。
[2]为减小误差,应先测量空桶的重力,即先测步骤丁,因为小桶装水后再倒出桶内的水时,空桶壁会沾有部分水未能完全倒出,故再测量空桶的重力的话会使得空桶的重力变大,造成的误差就会大。
(3)由丙、丁得G排=G总-G桶=3.2N-1.2N=2N
由第(1)小问可知,F浮=2N
所以F浮=G排,故由以上甲、乙、丙、丁步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力。
(4)若溢水杯没有装满,物体浸入水中时,水先上升到溢水口,再溢出到小桶中,导致排开水的重力测量偏小,则另一实验小组在实验中发现物体排开水的重力明显小于其所受的浮力,因此造成这种结果的原因可能是:溢水杯中水没有装满。
(5)[1]由于溢水杯装满水,金属块浸没在水中静止时与金属块未浸入水中时相比,溢水杯中水的深度不变,根据公式可知,水对溢水杯底的压强不变,根据公式可知,水对溢水杯底的压力不变。
[2]由于溢水杯中装满水,金属块浸没在水中静止时,根据阿基米德原理可知金属块受到的浮力等于排开水的重力,金属块对水的压力大小与浮力相等,所以溢水杯对电子秤的压力不变,即电子秤示数不变。
10. 4.6 2.3 = 不能 由图乙知溢水杯中没有装满水,测量溢出的水的重力不等于排开液体的重力。 本实验只进行了一次,存在偶然性,应进行多次实验,寻找具有普遍性的结论。
【详解】(1)[1]如图甲所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,测力计的示数为4.6N,则G物=4.6N。
(2)[2]将挂在弹簧测力计挂钩上的物块浸没在溢水杯内的水中(不接触溢水杯),弹簧测力计示数为F拉=2.3N,则物块浸没在溢水杯受到水的浮力为
F浮=G物-F拉=4.6N-2.3N=2.3N
(3)[3][4]根据数据知,浮力等于排开液体和桶的总重力,即F物-F拉=G总。此时浮力大于了排开液体的重力,不能验证阿基米德原理。
(4)[5]物体的重力
G物=m物g=ρ物V物g=4.6N①
受到的浮力
F浮=ρ水V排g=2.3N②
由于物体是浸没的,则V物=V排;将①②相除可以得到
(5)[6]略。
[7]略。
11. B 1.4 A 被物体排开的水所受的重力
【详解】(1)[1]为了减小误差,应该先测量物体、小桶重力,再测物体浸入液体中时,测力计示数,最后测小桶与排开的水的总重,故最科学合理的步骤是CBAD。
故选B。
(2)[2]由图乙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,物体的重力为G=3.8N;根据称重法,物体浸没在液体中所受的浮力
F浮=G-FA=3.8N-2.4N=1.4N
(3)[3]为了得到更普遍的结论,应换用不同液体和物体进行多次实验,而不是用原来的方案和器材多次测量取平均值,故操作中不合理的是A。
故选A。
(4)[4]由图可知排开液体的重力
G排=G总-G桶=2.6N-1.2N=1.4N
所以
F浮=G排
可以得到浸没在水中的物体所受浮力的大小等于物体排开水的重力。
12. > B 4×103 变小 = 不变
【详解】(1)①[1]根据F浮=G﹣F示可知,金属块浸没在水中受到的浮力
F浮=FA﹣FC=2N﹣1.5N=0.5N
排开水的重力
G排=FD﹣FB=1.9N﹣1.5N=0.4N
即F浮>G排
[2]A.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仍然相等,故A不符合题意;
B.若最初溢水杯中的水未装至溢水口,则金属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B符合题意。
故选B。
②[3]已知金属块浸没在水中所受的浮力为F浮=0.5N,由F浮=ρ水gV排可得,金属块排开水的体积为
因为金属块浸没,所以金属块的体积
V=V排=5×10﹣5m3
由G=mg可得,金属块的质量
金属块密度
(2)[4]重物浸入水中的体积越来越大时,排开液体的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力变大,因为F浮=G﹣F示,所以弹簧测力计A的示数F示=G﹣F浮变小。
[5]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,根据m=ρV可知溢出水的质量变大,根据G=mg可知溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计B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A示数的变化量和弹簧测力计B的示数变化量相等。
[6]此过程中,溢水杯底部对支架的压力等于杯的重力、杯内水的重力以及金属块受到浮力产生对水的反作用力之和,即
F压=G杯+G´水+F反=G杯+G´水+G排
而G´水+G排始终等于最开始溢水杯内水的重力,故溢水杯底部对支架的压力不变。
13.(1)④②①③
(2) 2.6 等于/=
(3)
(4)
【详解】(1)在验证阿基米德原理的实验中,为了减小测量误差和方便操作,需要先测量空桶的重力和物体的重力,然后再将物体浸入水中,读出此时的弹簧测力计示数,最后测量排出水和小桶的总重力。因此,合理的操作步骤顺序为④②①③。
(2)[1]如图乙所示,弹簧测力计的分度值为0.1N,可读出2.6N。
[2] 在图甲步骤①②中,物体受到的浮力可以通过称重法得
在图甲步骤③④中,可得物体排开液体的重力
测量结果满足F浮=G排,因此浸在液体中的物体受到的浮力大小等于物体排开液体的重力。
(3)金属块的体积
金属块的密度
(4)图丙中苹果处于漂浮状态,则苹果的重力G=F浮1=
图丁中苹果浸没时所示的浮力F浮2=+=ρ水V苹g
所以苹果的体积为
则苹果的密度
14.(1) 乙、丙 0.8 物体排开液体的重力
(2)A
(3)成立
(4)3×103
(5) = 溢出杯中水没有装满
【详解】(1)[1][2]用弹簧测力计测出空桶和物块的重力,再将物块浸没在盛满水的溢水杯中,读出此时测力计的示数,由称重法,通过实验乙、丙步骤,可知物块受到的浮力
[3]同时用小桶收集排开的水,测出小桶和排开水的总重力;计算排开液体的重力为
可得,,可初步得出结论:浸在液体中的物块所受浮力的大小等于物体排开液体的重力。
(2)由归纳法的要求,用原来的方案将水换成酒精进行实验和用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验是为了得出普遍性的规律,用原来的方案和器材多次测量取平均值没有意义,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(3)阿基米德原理对未浸没液体中的物体也成立,所以物体只是一部分浸入水中,受到的浮力变小,排开液体的重力变小,则实验结论成立。
(4)根据实验数据,物体在水中排开水的体积等于物体的体积
物体的密度
(5)[1][2]图戊中m1为水和溢水杯的质量,物体浸没在水中对水的作用力等于水对物体的浮力,物体受到的浮力等于排开水的重力,这样m2就等于剩余水的质量加排出水的质量之和即为m1,故m1等于m2;通过分析,也能得出第(1)问的实验结论。有个同学测出了F浮>G排,其原因可能是溢出杯中水没有装满,导致溢出的水变小。
15.(1)ABDC
(2) 4.2 D 1.2
(3) A C
(4) D 见解析
【详解】(1)为使操作简便且能减小误差,应先测空桶的重力,再测物块的重力,然后将物块浸没在水中进行排水,最后测得排出水和桶的总重力,所以合理的顺序是ABDC。
(2)[1][2][3]实验B中,测力计分度值为0.2N,示数为4.2N,则物体的重力为4.2N;步骤D中测力计示数为3N,根据实验B、D并结合称重法,物块浸没在水中时受到的浮力
(3)[1][2]步骤A测的是空桶的重力,步骤C测的是排出水和桶的总重力,所以根据步骤A、C可得出该物块排开水所受的重力。
(4)[1][2]若要探究当物体未浸没时,浮力大小是否也等于物块排开水所受的重力,则应在步骤D中只让物块浸入一部分。
答案第1页,共2页
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