2025-2026学年八年级下学期物理期末专项训练:浮力实验
2026-06-22
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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 | 第十章 浮力 |
| 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 | 1.02 MB |
| 发布时间 | 2026-06-22 |
| 更新时间 | 2026-06-22 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58449799.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以项目式探究为主线,整合浮力影响因素、阿基米德原理验证及密度计应用,形成“概念-原理-实践”递进式方法体系,突出科学探究与物理观念的融合。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|浮力影响因素探究|3题|控制变量法(排开体积/液体密度)、称重法(F浮=G-F示)|从定性分析浮力与排开体积、密度关系,建立物理观念|
|阿基米德原理验证|4题|实验数据对比(F浮与G排)、误差分析(溢水杯未装满)|定量验证原理,培养科学思维与论证能力|
|密度计制作与应用|5题|漂浮条件(F浮=G物)、密度公式推导(ρ液=G/(gSh))|原理应用于实践,体现科学探究与社会责任|
内容正文:
2025-2026学年八年级物理期末专项训练:浮力实验
1.项目式学习小组计划制作一支简易密度计,用于粗略比较不同液体的密度大小。要让密度计能稳定漂浮并正确反映密度差异,必须先弄清两个核心问题:浮力大小受哪些因素影响、浮力大小与排开液体重力有什么关系。为此小组开展递进式探究,请你参与并完成任务。
任务一:探究浮力大小与哪些因素有关
【探究目标】找出影响浮力大小的因素,为密度计“能漂浮、能区分密度”提供理论依据。
物块浸没在水中时受到的浮力为____ 。
比较、、和,说明同种液体中,____越大,浮力越大。
比较____,可探究浮力大小与液体密度的关系。
任务二:探究浮力大小与排开液体所受重力的关系
【探究目标】定量验证浮力与排开液体重力的关系,为密度计漂浮条件提供定量规律
实验步骤:
测出物块重力、空烧杯重力;
溢水杯装满水,物块浸入,用烧杯接住溢出水,记录测力计示数;
测出烧杯和溢出水总重力。
实验数据如表中:
物块排开的水所受的重力为____;
分析数据可知:浸在液体中的物体所受浮力____它排开液体的重力。
任务三:制作简易密度计
取一根粗细均匀的饮料吸管,从其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口;塞入金属丝的目的是使吸管能竖直____在液体中;
将吸管放到水中的情景如图所示,测得浸入的长度为;放到另一液体中如图所示,浸入的长度为。用、分别表示液体的密度和水的密度,则 ____。
2.小霞同学按照如题图所示的操作,探究影响浮力大小的因素.
物体全部浸没在图的水中时,受到的浮力是
观察、、、四幅图,可得出金属块受到的浮力大小与 有关.
由与 两图可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的密度有关,对比两次实验数据后发现:液体的密度改变时物体受到液体的浮力变化不太明显,请你写出一种改进的措施: .
求物体的密度为 取,
还想用图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”、“不变”,若它们的变化量相等,则证明
3.同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据日常生活经验提出了以下猜想:
浮力大小与物体浸入液体中的深度有关;
浮力大小与物体排开液体的体积有关;
浮力大小与液体的密度有关。
实验步骤和数据如图所示取
根据实验数据,小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是 ;
为了验证猜想,分析与 三次实验,得出的结论是:浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度无关;
为了验证猜想,分析与 三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关;
小聪为了验证猜想,分析与、三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关。小华认为这样操作是错误的,理由是 ;
细心的小红利用实验数据还计算出步骤中所用盐水的密度是 ;
小南说,我利用弹簧测力计、一只小桶可以制成一个简单的液体密度秤,可以直接测量液体密度。如图所示,已知小桶重,容积,在小桶中装满待测液体就可以直接“称”出该液体的密度,在这测力计上,密度为“”刻度应标在原刻度 处,此“密度秤”的测量范围是 。
4.如图甲所示,小杨利用满足实验要求的弹簧测力计、实心圆柱体标有均匀刻度线,相邻刻度线之间的体积为以及盛有适量水的容器,探究浮力的大小与物体浸在液体中的体积是否有定量关系,实验测得的数据如表所示。
物体浸入液体中的体积
弹簧测力计的示数
物体受到的浮力
请你根据表中数据在图乙中描点做出图象;
分析图象可以得到的初步结论是______。
若要验证这个初步结论是否具有普遍性,她接下来应该______。
通过本次探究,小杨对阿基米德原理理解得更加深刻。她想辨别妈妈的翡翠手镯真伪,她利用一只弹簧测力计和装有适量水的大烧杯,测玉镯的密度。
请你帮她依据实验步骤测出主要物理量:步骤一:用测力计测出手镯的______;步骤二:用测力计拉着手镯,将手镯浸没在盛有适量水的烧杯中测出______;
与出手镯密度的表达式: ______用上述步骤测得物理量的表示符号及水的密度表示;
若在测量过程中,玉镯触碰到了烧杯底,这样有可能导致测得的手镯密度______。选填“偏大”、“偏小”或“不变”
5.某实验小组利用弹簧测力计、小石块、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。
先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为 。
把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 石块排开的水所受的重力可由 填字母代号两个步骤测出。
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等于 。
6.综合实践活动制作密度计
编号
密度计的质量
浸入深度
沉底
倾倒
【实践制作】小明用粗细均匀长约的塑料吸管、蜡、细钢珠自制了几支密度计,他在吸管下端装入适量细钢珠后,用蜡封住管口并使底部平整、他用电子天平测出自制密度计的质量,并将它们放入水中,当竖直漂浮时,在吸管上标出水面的位置,并测出该位置到吸管下端的距离,即浸入深度,如图甲所示。将测得的数据和实验现象记录在上表中。
同一密度计漂浮在不同液体中浸入的深度不同,根据密度计漂浮在不同液体中浸入深度与液体密度的关系,在自制密度计的表面标注好刻度。
【测量密度】配制适当浓度的食盐水,用天平、量筒和烧杯测出盐水的密度,然后再用自制的密度计测量,检查刻度标注是否准确再利用自制密度计测量食用油、果汁、酱油等常见液体的密度。
【交流评价】
使用文中密度计不能测量 的密度选填字母。
A.酒精
B.矿石
C.牛奶
D.海绵
用自制密度计测量盐水密度时,若液面在图乙所示的位置,则该盐水的密度为 。
将上表中的号密度计的质量调整为,放入水中后漂浮,此时它所受浮力为 ,根据表格数据分析可知,此时该密度计浸入水中的深度可能是 选填字母。
A.
B.
C.
D.
“质量一定时,减小吸管的横截面积”的做法对增大刻度线间距离,便于读数 选填“有”或“无”帮助。
7.小艾同学按如图所示步骤,进行“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验。
实验中,步骤中物体受到的浮力为______。
比较步骤、、、,可以得出:同种液体中,物体受到的浮力与______有关。
仔细分析实验数据,可知物体的体积为______;图中弹簧测力计的示数______选填“”“”或“”。取
若完成实验后,小艾发现整个实验过程中弹簧测力计都忘记了调零,则测得物体浸没在水中受到的浮力与真实值相比______选填“偏大”“偏小”或“不变”。
如图所示,小艾又做了如下实验测量合金块的密度。
如图甲所示,用电子秤测出合金块的质量为;
如图乙所示,测出圆柱形容器和适量水的总质量为;
如图丙所示,将合金块和气球用绳子系在一起后,使金属块浸没在水中,待示数稳定后,电子秤示数为;
如图丁所示,合金块和气球都浸没,待示数稳定后,电子秤示数为;
如图戊所示,继续使合金块下降不触底,待示数稳定后,电子秤示数为。
请帮助小艾完成测量和分析:
A.合金块的密度是______;
B.从图丁到图戊,电子秤示数减小了,原因可能是:______。实验过程中所有操作均正确规范
8.在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中。
由图甲、乙、丙得,浮力的大小与 有关;
由图 得,浮力大小与液体密度有关,酒精的密度为 ;
为了探究物体所受的浮力大小与物体密度的关系,同学们选用了木块,要求体积 ,进行了如图戊所示的操作,弹簧测力计的示数为 时,可得初步得出浮力大小与物体的密度无关。
9.某创新实验小组利用弹簧测力计、石块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。细线的质量和体积均忽略不计
实验中所用石块的重力为______。
同学们发现溢水杯中未装满水,如图甲所示,这样实验会使测得的溢出水的重力______填“偏大”或“偏小”。
溢水杯装满水后,将石块浸没在水中,如图乙所示,石块受到的浮力为______,石块受到的浮力大小______它排开水所受的重力。选填“大于”、“小于”或“等于”
为了得到更普遍的实验结论,下列继续进行的操作中不合理的是:______填字母符号。
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密度不同的酒精进行实验
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
实验结束后发现弹簧测力计的指针没有在零刻度线处,这对实验______选填“有”或“无”影响。
10.在探究“浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系”的实验中,小明所在的某兴趣小组进行了如图所示的操作:
如图所示的甲、乙、丙、丁四个步骤,最科学合理实验顺序是
以下情况会影响结论的是
A.图甲中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图乙中物体未全部浸没在水中
C.物体浸入水中过深不碰到容器底
图乙步骤中,小明将物体浸入水中直至浸没的过程中未接触溢水杯,水对杯底的压强 选填“逐渐变大”“一直不变”或“逐渐变小”,当物体浸没时所受浮力为 。
兴趣小组的同学换用不同的物体和液体,按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出 选填“”“”或“”,从而验证了阿基米德原理的正确性。
同学们想验证如果物体密度小于液体密度,阿基米德是否正确,则图 步骤中可不使用弹簧测力计。
11.某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块不吸水、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最科学合理的实验顺序是 ;
根据图中的实验数据可求出石块的密度为 ;取,水
兴趣小组的同学换用不同的物体不吸液体或液体按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出浮 排选填“”、“”或“”,从而验证了阿基米德原理的正确性;
图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中未接触溢水杯,液体对杯底的压强 选填“逐渐变大”、“一直不变”或“逐渐变小”;
如果换用密度小于液体密度的物体不吸液体来进行该实验,则图 步骤中可不使用弹簧测力计;
其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,其他步骤无误,因而他会得出浮 排小桶中液体所受重力的结论。选填“”、“”或“”
12.实验小组开展“自制微型密度计”跨学科实践。
【项目提出】现有一批如图甲所示的小瓶酒精,外观无区别,用密度计测量酒精密度,是一种初步判断酒精是否合格的简单方法为合格。图乙密度计能否检测这批酒精?理由是 。
【项目分析和实施】小明想设计和制作一个能用来判断酒精是否合格的微型密度计。
设计:对于图甲的小瓶酒精来说,若用微型密度计测量时排开的酒精,不会导致酒精溢出,因此微型密度计的质量不应超过 假设酒精密度为,;
在密度计质量不变的情况下,分别漂浮在密度为和的酒精中,在密度计上与液面相平处做标记,两次标记间的长度记为。为便于分辨,的长度应适当 一些,则密度计的横截面积应适当 一些;
制作:用直径约为的实心杆作为标度杆,为使密度计能在酒精中竖直漂浮,增加了细铜丝作为配重和直径为的泡沫塑料球作为浮子。若发现密度计浸没在水中,应如何调节配重? 。
【展示交流】将制作好的密度计放入四瓶酒精中漂浮时,如图丁所示。
瓶酒精合格, 瓶酒精密度偏大选填字母。
密度计在、项中受的浮力大小关系为 。
答案和解析
1.【答案】;
排开液体的体积;
、;
;
等于;
漂浮;
。
【解析】任务一:探究浮力大小与哪些因素有关
图中弹簧测力计的分度值为,读数为。
根据称重法知,浸没在水中时受到的浮力是;
比较、、和可知,物体排开液体的密度相同,排开液体的体积不同,说明同种液体中,排开液体的体积越大,浮力越大;
比较、两图,液体的密度不同,排开液体的体积相同,弹簧测力计的示数不同,物体所受的浮力的大小不同,故可以得出物体所受浮力的大小与液体的密度有关;
任务二:探究浮力大小与排开液体所受重力的关系
由表中数据可知,物块排开的水所受的重力为;
浸在液体中的物体所受浮力;分析数据可知:浸在液体中的物体所受浮力浸在液体中的物体所受浮力等于它排开液体的重力;
任务三:制作简易密度计
取一根粗细均匀的饮料吸管,从其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口;塞入金属丝的目的是使吸管能竖直漂浮在液体中;
由于吸管在、图中均漂浮,所以,则在水和另一种液体中受到的浮力相等,即;
设吸管的底面积为,根据物体浮沉条件可知,,即,解得:。
2.【答案】
排开液体的体积
D、
换用密度差更大的液体如水和盐水 换用一个体积更大的物体
变大
【解析】由图可知,金属块的重力为,由图可知金属块浸没在水中时弹簧测力计的示数为
则金属块浸没在水中所受的浮力;
由、、、四幅图可知,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;
由、两图可知,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;
浮力的大小与排开液体的体积与液体的密度有关,排开液体的体积越大,液体的密度越大则受到的浮力越大,若要浮力的变化越明显,可以换用密度差更大的液体如水和盐水或者换用一个体积更大的物体;
物体的质量为,
物体的体积为,
物体的密度为;
如图,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,根据浮液排可知,重物受到的浮力变大,所以弹簧测力计甲的示数甲浮,
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 。
3.【答案】
C、
B、
没有控制排开液体的体积相等
【解析】解:根据浮力测量原理,利用空气中拉力图和浸没状态拉力图或图相减即可得到浮力,为。
比、和三次实验可看出,当物体浸没在液体中的不同深度处时,所受的浮力相同,可得出浸没在液体中的物体所受的浮力大小与浸入液体中的深度无关。
为了验证物体所受浮力大小与物体排开液体的体积是否有关,由控制变量法的思想可知,应调节物体排开液体的体积不同,故应比较、、或、、三次实验。
、两次实验,不只改变了排开液体的体积,液体的种类也不相同,所以通过比较、和三次实验不能得出正确结论。
设物体的体积为,物体在水中受到的浮力
由实验、可知,物体在盐水中受到的浮力
联立解得,。
已知小桶重,当桶内无液体时,弹簧测力计测量的是小桶的重力,因此“”刻 度对应弹簧测力计的原刻度处。
由弹簧测力计最大测量值可得,小桶和液体的总重力最大为,液体最大重力,
液体质量,
液体的体积等于小桶的容积,
最大密度:,
此“密度秤”的测量范围是。
故答案为:;
、;
、;
没有控制排开液体的体积相等;
;
;。
根据实验数据,利用称重法求出该物体浸没在水中受到的浮力大小;
根据控制变量法,为验证猜想需要控制其它因素相同,只改变物体浸入液体中的深度,据此分析;
根据控制变量法,为验证猜想需要控制其它因素相同,只改变物体排开液体的体积,据此分析;
根据控制变量法分析;
根据称重法求出物体浸没在盐水中受到的浮力,相同,由阿基米德原理计算盐水的密度;
根据小桶中没有液体时,求出弹簧测力计的示数,确定刻度;
根据和,计算最大密度。
此题为浮力大小与哪些因素有关的基础探究实验、以及相关的计算,属于中档题。
4.【答案】;液体密度一定时,物体受到的浮力大小与物体浸在液体中的体积成正比 换用不同的液体和不同的物体重复实验 重力弹簧测力计的拉力偏小
【解析】解:物体重力,先根据称重法算出各浮力,得到对应坐标点:、、、、、,在图乙中标出所有点后,连接得到过原点的倾斜直线即可,如图:
;
浸图像为过原点的倾斜直线,因此得出液体密度一定时,物体受到的浮力大小与物体浸在液体中的体积成正比。
为了确保结论适用于其他情况,应该换用不同的液体,比如酒精、盐水等,或者换用不同的物体,重复上述实验,看是否都符合这样的规律。
用测力计测出手镯的重力,再将手镯浸没在水中读出此时弹簧测力计的示数。
手镯质量,浸没时浮力,手镯体积,代入密度公式得。
若手镯融碰烧杯底,炔杯底对手镯产生向上的支持力,会导致测得的拉力偏小,计算出的体积偏大,因此测得的密度偏小。
故答案为:;液体密度一定时,物体受到的浮力大小与物体浸在液体中的体积成正比。
换用不同的液体和不同的物体重复实验。
重力;弹簧测力计的拉力;;偏小。
先算出每个情况下的浮力,再进行描点连线,观察图像的变化趋势。浮力等于重力减去弹簧测力计示数,初始时,浮力为零,可求出重力。之后随着浸入体积增大,浮力变化情况。
为了使结论更普遍,需要换不同的液体或者不同的物体重复实验。
测密度需要质量和体积。质量由重力求出,体积由浮力求出,根据阿基米德原理,浸没时体积等于排开水的体积。当手镯碰到杯底时,测力计示数变小,会影响体积的计算。
本题重点考查阿基米德原理的应用,通过称重法测浮力,进而求出物体体积,结合重力求密度。实验中要注意操作规范,避免其他外力影响测量结果。
5.【答案】
它排开的液体的重力
【解析】解:由图可知,弹簧测力计的示数为,即物体对弹簧测力计的拉力为,
因为物体间力的作用是相互的,弹簧测力计对物体的拉力也为;
因为物体处于平衡状态,受拉力和重力是一对平衡力,大小相等,故物体的重力是;
由称重法:知:;
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,由图中两个步骤测出;
根据知;排开液体的重力:,故可以得出浸在水中的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力,即;
故答案为:;;;它排开的液体的重力。
物体没有浸入液体中时弹簧测力计的示数等于物体的重力;
物体重力与物体完全浸入液体后弹簧测力计示数之差是物体在液体中受到的浮力;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;
分析实验现象得出实验结论。
本题主要考查探究浮力大小与排开液体所受重力的关系的实验,由称重法具体考查阿基米德原理,是一道实验操作题。
6.【答案】;
;
;;
有
【解析】解:测量液体密度的仪器叫做密度计,不能测量固体的密度,故BD符合题意;故选BD;
若液面在图乙所示的位置,则该盐水的密度为;
将该密度计的质量调整为,放入水中后漂浮,此时所受浮力,
根据;同种液体浸入的深度与密度计的重力或质量成正比,而浸入的深度为,故浸入的深度::;
解得,故选C。
根据可得:知,质量一定时,减小吸管的横截面积,使密度计上两条刻度线之间的距离会大一些,则便于读数。
故答案为:;;;;有。
7.【答案】; 排开液体的体积; ;; 不变; 、;、液体压强增大,气球的体积减小,浮力减小
【解析】步骤中弹簧测力计的示数为,根据称重法可得,物体受到的浮力为
分析实验步骤、、、随着物体排开液体的体积增大,所受浮力也增大,可以得出结论:液体密度一定,物体排开液体的体积越大,浮力越大;
根据称量法知,物体浸没在水中时受到的浮力:
;
由阿基米德原理知物体的体积为:
;
物体浸没在酒精中的浮力为:,
根据称量法知,物体浸没在酒精中时弹簧测力计的示数为:,弹簧测力计示数大于;
若弹簧测力计都没有校零,那么两次测量结果都应加上或减去测量前弹簧测力计示数,那么所得浮力大小应不变;
、由可知,合金块的质量,
由乙、丙可知,合金块排开水的质量,
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,由可得合金块的体积:
,
则合金块的密度:
;
B、由示意图丁和戊可知,深度越大时,液体的压强越大,气球的体积越小,浮力越小,对物体的拉力越大,对电子秤的压力减小,所以电子秤示数变小了。
故答案为:;排开液体的体积;;;不变;、;、液体压强增大,气球的体积减小,浮力减小。
认清弹簧测力计的分度值,根据指针对应的刻度读数;根据称重法计算出步骤物体所受浮力;
根据控制变量法,找出不变的量和变化的量,确定浮力大小与变化量之间的关系;
根据弹簧测力计的分度值读出物体的重力,由称重法算出物体完全浸没时的浮力,由阿基米德原理算出物体的体积;
根据阿基米德原理求出物体浸没在酒精中的浮力,根据称重法求出弹簧测力计的示数;
若弹簧测力计都没有校零,那么两次测量结果都应加上或减去测量前弹簧测力计示数;
根据图甲得出合金块的质量,根据示意图乙、丙求出合金块排开水的质量,根据求出合金块排开液体的体积即为合金块的体积和合金块的密度;
分析示意图丁和戊中深度关系以及气球的体积即液体的压强关系,然后得出结论。
熟练应用控制变量法、分析清楚图示情景是正确解题的关键。
8.【答案】排开液体的体积
甲、丙、丁
【解析】比较图甲、乙、丙可知,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计示数越小,则物体受到的浮力越大,说明浮力的大小与排开液体的体积有关。
由图甲、丙、丁可知,排开液体的体积相同时,物体在酒精中受到的浮力小于在水中受到的浮力,说明浮力大小与液体密度有关。
由图甲可得物体的重力为,物体浸没在水中受到的浮力
物体的体积为
物体浸没在酒精中受到的浮力
酒精的密度
9.【答案】; 偏小; ;等于; ; 无
【解析】如图甲所示,弹簧测力计竖直吊着物块,此时弹簧测力计的示数为物块的重力,即:;
若溢水杯中未装满水,排开物体的水没有全部流入小桶内,测得的溢出水的重力偏小;
如图乙所示,根据称重法则物块受到的浮力为:;
它排开水所受的重力为:,物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小相等;
为了得到更普遍的结论,应换用不同液体和不同物体进行多次实验,而不是用原来的方案和器材多次测量取平均值,故A错误,BC正确;
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,测量的石块的重力、石块浸入水中弹簧测力计的示数都偏小且有相同的偏差,浮力可知测量的浮力不变。
故答案为:;偏小;;等于;;无。
根据测力计读数得出物体的重力大小;
溢水杯中未装满水,这样实验会使测得的溢出水的重力小于物块实际排开水的重力;
根据称重法求物块受到的浮力;求出排开水所受的重力大小并与浮力大小比较回答;
为使结论具有普遍性和代表性,应换用不同液体和不同物体进行实验;
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,测量的石块的重力、石块浸入水中弹簧测力计的示数有相同的偏差,由称重法说明测量的情况。
阿基米德定律是物理学中力学的一条基本原理。掌握验证阿基米德定律的方法也是学习该原理的关键。
10.【答案】丁甲乙丙
一直不变;
;
乙
【解析】解:为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,应先测量空桶的重,然后再测出石块的重力,避免沾水带来误差,再将物体浸入溢水杯,最后测量小桶和排开水的总重力,因此最科学合理顺序为丁甲乙丙。
若溢水杯水面未到达溢水口,排开的水不会全部溢出,测得的排开液体重力偏小,会影响结论,故A符合题意;
B. 物体未全部浸没时,浮力和排开液体重力同步减小,依然满足 ,不影响结论,故B不符合题意;
C.物体浸入过深不碰容器底,浮力和排开液体重力都不变,不影响结论,故C不符合题意。
略;
根据称重法,可得物体浸没时的浮力为
本实验验证阿基米德原理,最终结论为浮力等于排开液体的重力,即。
若物体密度小于液体密度,物体放入水中会自然漂浮,漂浮时浮力等于物体重力,物体重力已经在甲步骤测出,因此不需要在乙步骤用弹簧测力计测拉力,故乙步骤可不使用弹簧测力计。
11.【答案】丙、甲、丁、乙
一直不变
丁
【解析】【详解】为避免石块沾水导致测量石块质量偏大,应先在空气中测出石块的质量,再将石块浸入水中;在测石块重力后为避免取下石块测空小桶的重力,在测石块重力之前先测出小桶的重力。则实验顺序为:先测空小桶的重力,再测小石块的重力,然后用弹簧测力计提着小石块放入液体中读出测力计的示数,最后测出小桶和溢出水的总重力。即最科学的实验顺序是丙、甲、丁、乙。
由公式浮排可得石块的体积
石块的质量
则石块的密度为
由实验步骤甲丁可知,物体浸在液体中时受到的浮力
浮
由实验步骤乙丙可知,物体排开液体的重力
排
所以可得出浮排,即浸在液体中的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力。
图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中,容器中的液面始终与溢水口齐平,液面的高度不变,由可知,液体对容器底的压强一直不变。
如果换用密度小于液体密度的物体,物体放入液体中后,物体静止时漂浮,物体所受浮力与其重力大小相等,弹簧测力计的示数将变为,因此图丁可不使用弹簧测力计。
每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,则会导致溢出的水偏少,即排偏小,而用测重法测得的浮力与液体是否装满无关,因此会出现浮排。
12.【答案】
长
小
减小配重
【展示交流】
【解析】解:【项目提出】对比甲、乙两图可知,图甲中装酒精的小瓶口径为,而图乙中密度计的直径为,很明显密度计无法正常放入小瓶内使用,所以图乙密度计无法检测这批酒精的原因是装酒精的小瓶口径太小,密度计无法正常放入使用。
设计:已知设计的微型密度计测量时排开的酒精,即,
由题意得,微型密度计工作时漂浮在液体中,所以,
将上式展开整理得,微型密度计的质量为,
在密度计质量不变的情况下,分别漂浮在密度为和的酒精中,在密度计上与液面相平处做标记,两次标记间的长度记为,已知密度计重力一定,所受浮力大小一定,根据阿基米德原理,又因为密度计用较细的实心杆作为标度杆,所以,为了便于分辨,提升密度计的准确度,应适当大一些,则密度计应适当细一些。
把制作完成的密度计放入水中,若发现密度计浸没在水中,在配重调节方面应适当减小配重物细铜丝的质量,直至密度计能在水中竖直漂浮。
【展示交流】已知酒精密位大小为为合格,在图丙中,设计的微型密度计将合格区间标记为,由图丁可知,四瓶酒精中的、两瓶放入密度计后液面都位于合格区间内,故A、瓶酒精合格。
已知密度计的刻度规律为:从上到下,越来越大;所以,结合图丁可知,瓶酒精密度偏大。
密度计在各种液体中均是漂浮在液体中,由物体的浮沉条件可知,,即密度计在各种液体中所受浮力的大小均等于密度计的重力不变,所以,可判断:密度计在、项中受的浮力大小关系为。
故答案为:
【项目提出】不能;密度计直径大于瓶口直径,无法放入瓶中。
; 长;小;
减小配重;
【展示交流】;;
。
【项目提出】观察甲、乙两图,乙图中密度计直径大于甲瓶口直径,无法浸入甲瓶内进行测量酒精密度;
【项目分析和实施】根据阿基米德原理浮力等于排开液体的重力,即,再根据物体沉浮条件,密度计漂浮时,从而求出密度计的质量;
为了实验现象更明显,也便于分辨,应适当大一些,密度计漂浮浮力等于重力,所以排开液体体积不变的情况下欲增大,则密度计的横截面积要小一些;
若发现密度计浸没在水中,说明浮力小于重力,此时应该减小重力;
【展示交流】观察丁图标记,密度在标记内的为合格。按照密度计的原理,密度计的刻度是上小下大;
密度计在、项中都是漂浮状态,浮力等于重力,而重力相等,故浮力相等。
考查密度计的使用原理及相关应用,对物体沉浮条件的考查是重点,也是难点,本题更注重密度计使用的时效性。
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