期末实验专题复习--阿基米德原理 2025-2026学年苏科版物理八年级下册
2026-06-24
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 四、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 | 1.44 MB |
| 发布时间 | 2026-06-24 |
| 更新时间 | 2026-06-24 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58470826.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验证与应用,通过递进式实验设计构建"原理探究-因素分析-误差控制-综合应用"的完整方法体系,渗透控制变量、科学推理等科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础验证|3题|称重法测浮力、排液法测G排|从二力平衡到F浮=G排的原理推导|
|影响因素探究|5题|控制变量法(V排/ρ液/深度)|浮力公式中变量关系的实验论证|
|实验改进与误差分析|3题|溢水杯规范操作、数据校准|操作误差对结果的影响及修正逻辑|
|综合应用|3题|密度测量、浮力计算模型|原理在实际问题中的迁移应用|
内容正文:
期末实验专题复习--阿基米德原理
1.小明和兴趣小组的同学用两个弹簧测力计,组装如图所示的装置来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。通过铁架台上的横杆逐步将物体放入水中,记下A、B两个测力计的示数表格所示:
记录次数
物体状态
测力计A的读数/N
测力计B的读数/N
浮力
排开水重
1
未浸入水中
4
0.8
2
少部分浸入
3.5
1.3
3
浸入约一半
3.2
1.6
4
大部分浸入
2.9
1.9
5
完全浸入
2.5
2.3
(1)第二次记录时,物体受到的浮力是_____________N;
(2)弹簧测力计A的示数逐步减少,是因为物体浸入液体的_____________变化使它所受到的浮力不断变大。
(3)由实验数据可知,浮力与物体排开液体的重力的大小关系是:_____________.
2.如图是某兴趣小组用盛水的溢水杯验证阿基米德原理。
(1)分析步骤2、4、5可知,浮力的大小与_________无关;分析步骤_________可知,浮力的大小与排开液体体积__________(选填“有关”或“无关”)。
(2)物块浸没在水中时受到的浮力为_________N;由步骤1和________可得出物块排开水的重力为_________N。如果实验中溢水杯的水未装到溢水口处,会导致排开水的重力________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
3.关于“浮力的大小与哪些因素有关”,实验小组的同学们有如下猜想:
猜想1:与物体浸在液体中的深度有关
猜想2:与物体浸在液体中的体积有关
猜想3:与液体的密度有关
同学们进行了如图所示的实验:
(1)步骤B中物体受到的浮力是______N;
(2)小明比较实验步骤A、B、C的数据后,发现物体受到的浮力随着浸入水中的深度增加而增加,认为猜想1是正确的;小华比较后,认为猜想2也是正确的。小明与小华相互交流后,认为这样得出实验结论过早,于是又进行了实验D,最终验证猜想1不正确、猜想2正确,请你画出进行实验D时物块的位置;
(3)比较实验步骤A、C、E,可知物体浸在液体中的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越______;根据数据可知酒精的密度为______。()
【拓展】
(4)爱思考的小明又继续进行新的探究:
①在实验步骤F中,小明发现物体逐渐浸入装满水的溢水杯的过程中,两只弹簧测力计示数的变化量总是相同,说明物体受到的浮力______(选填“大于”“等于”或“小于”)排开液体的重力;
②根据①小明又有了一个新问题:水产生的浮力能否比水自身的重力大?于是在甲纸杯中装入40g水,相同的乙杯中装入50g水,如图所示。然后将乙杯放入甲杯中,甲杯中的水没有溢出。轻轻向下按乙杯,若观察到乙杯位置______(选填“不变”或“下降”),则说明水产生的浮力能比水自身的重力大。
4.某实验小组进行了“探究影响浮力大小的因素”和“利用浮力测量盐水密度”的实验。如图所示,进行了甲、乙、丙、丁、戊五次实验。
(1)根据实验过程可知,图乙中金属块受到的浮力为______N;
(2)由丙、丁两图可知:金属块浸没后,所受的浮力大小与______无关;由丙、戊两图可知:金属块所受的浮力大小与______有关;上述所设计的方案,采用的方法是______法;
(3)金属块的体积是______;
(4)根据实验过程,最终测得戊图中盐水的密度为______;
(5)小明还想利用空易拉罐(剪去顶部)、小口径量筒、吸管、水(密度为)等常见生活材料,来测量金属块的密度(图己)。
①用空易拉罐和吸管组成如图己所示装置,并放在水平台上,易拉罐装满水,将量筒放在吸管下端开口处;
②把一泡沫块轻轻放入易拉罐中,使之漂浮在水面上,不再溢出水时,测得量筒中水的体积为;
③用细线拴住金属块轻轻放入易拉罐中,直至金属块下沉至杯底,测得此时量筒中水的体积为;
④取出金属块轻轻放置在泡沫块上方,泡沫块和金属块漂浮在水面上,此时量筒中水的体积为;则金属块的密度为______(用题中所给的字母表示);
⑤若在步骤④中,将金属块从水中取出,放在泡沫块上方时,若该金属块沾上了一些水,则会导致测得的金属块密度______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
5.如图所示是探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验的若干操作,根据此图回答下列问题:(,)
(1)若探究浮力大小与物体浸没深度的关系,应选用的操作是______(填序号);
(2)若选用的操作是②④,可探究浮力的大小与______是否有关;
(3)若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应选用的操作是______(填序号);
(4)图中的示数应为______N,圆柱体浸没在水中时受到的浮力大小为______N,的示数应为______(选填“大于”“等于”或“小于”)的示数;
(5)由题中所给数据能计算的物理量有______(写出一个即可)。
6.某班物理实验小组的同学,通过实验验证阿基米德原理。
(1)方案一:小军用石块按照如图甲所示的实验步骤依次进行实验。由图甲可知,石块浸没在水中时,受到的浮力_____,排开水的重力_____;
(2)发现所测的“”不等于所测的“G溢”,造成这种结果的原因可能是_____;
A.最初烧杯中水的液面未装至烧杯口
B.整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
(3)方案二,如图乙所示,小倩将装满水的溢水杯放在升降台C上,用升降台来调节溢水杯的高度。当小倩逐渐调高升降台,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,升降台受到的压力_____(选填“变大”、“变小”、“不变”),且弹簧测力计A的示数变化量_____(选填“大于”、“小于”、“等于”)B的示数变化量,从而证明了阿基米德原理;
(4)为了使实验结论更具有普遍性和代表性,该同学还可_____(填“A”或“B”);
A.多次测量取平均值 B.换用其他液体多次实验
(5)实验可得结论:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于_____的大小;
7.小明在探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”的实验中:
(1)为确保实验数据准确,图甲中合理的操作顺序是__________(用a、b、c、d表示);
(2)调整顺序后,用已调零的弹簧测力计进行实验操作,由此可知金属球浸没在水中所测得的浮力表达式为__________,测得金属球排开水所受重力的表达式为__________(以上两空均用表示);
(3)在操作顺序及读数正确的情况下,小明发现:金属球浸没在水中所受浮力大于金属球排开水所受重力,原因可能是____________;
(4)规范实验后得出结论:浸在液体中的物体,所受浮力大小__________排开液体所受重力;
(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;将金属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,此时水对溢水杯底的压强变化量为____________________(选填“>”、“<”或“=”)。
8.小丽和小红在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时,操作如下:
(1)图甲是小丽把一个饮料罐慢慢按入水中,感觉所需用力越来越大,由此猜想“浮力的大小可能与排开水的体积有关”,根据图乙所示实验步骤的______(填写字母序号)两图可以验证她的猜想是否正确;
(2)根据图乙所示,实验步骤B中的物体受到的浮力为______N;
(3)通过观察B、E两图,得出了“浮力的大小与液体密度有关”的结论,你认为这样得出结论是否合理:______(选填“是”或“否”),请你说出理由______;
(4)用图乙所示实验数据可计算盐水的密度是______();
9.如图所示是科技兴趣小组探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置(g取10N/kg)。
(1)物体完全浸没在水中时所受的浮力为_______N;
(2)比较序号A、C、D的三次实验,可得出结论:浮力与物体浸入液体的深度_______(选填“有关”或“无关”);
(3)若想探究浮力大小与液体密度的关系,应比较序号_______三次实验;
(4)圆柱体位置从B到C的过程中,容器底部受到水的压强逐渐_______,圆柱体底部受到水的压强逐渐_______;(以上选填“变大”“变小”或“不变”)
(5)由实验数据可知,物体的密度为_______kg/m3。
10.在探究浮力与排开液体所受重力的大小关系时,同学们利用弹簧测力计、小石块、溢水杯、小桶等器材,按照如图所示的步骤进行实验。
(1)通过分析图中序号为________的实验数据可计算出石块排开水的重力。
(2)分析图中数据,可得出初步结论:浸在水中的物体,所受到的浮力大小______它排开的水所受的重力大小。
(3)接着,同学们又改变了物体浸入程度,再次比较物体所受浮力与当前排开液体重力的关系,以及换用不同的物体和液体,进行了多次实验,这样做的目的是______。
A.得到普遍规律 B.减小误差
(4)若将③步骤中的溢水杯和小桶一起放在同一台秤上进行实验,实验过程操作规范,无液体溅出,则在石块逐渐浸入水中时,台秤示数将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
11.学习了浮力的相关知识后,小明所在的实验小组利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材,探究“浮力大小与排开液体的重力的关系”。
(1)实验操作步骤如图1甲所示,最合理的步骤顺序是________(用实验步骤对应的序号表示);
(2)小明进行实验并把数据记录在表中,由表可知石块受到的浮力是__________N。小明根据表中数据归纳出了实验结论并准备结束实验,同组的小红认为实验还没有结束,理由是________;
实验步骤
①
②
③
④
弹簧测力计示数/N
1.8
0.5
1.6
0.3
(3)实验结束后,小明还想进一步探究“浮力大小是否与物体的密度有关”,可以取________(选填“质量”或“体积”)相同的铁块和铝块,使其浸没在同种液体中,比较浮力的大小;
(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、薄塑料袋(质量忽略不计)、饮料瓶和吸管组成的溢水杯对实验进行改进,装置如图1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A的示数和B的示数都在变化,且A、B示数的变化量________(选填“相等”或“不相等”);
(5)若该小组记录到重物在浸入水中前弹簧测力计A的示数为4.8N,完全浸入水中后(未接触溢水杯底),弹簧测力计A的示数如图2所示,已知水的密度为1g/cm3,g取10N/kg,则该重物的密度为________kg/m3。
12.如图是某实验小组的同学探究浮力大小与哪些因素有关的实验步骤。
(1)本实验采用的物理方法是________(选填“控制变量法”或“转换法”)
(2)比较D和E,可以得出:浮力大小与________有关;
(3)比较________和________可以得出:浮力大小与浸入液体的体积有关。
(4)该小组的同学在阿基米德原理后,集思广益计算出了上述实验中所用物块的密度:
①物块完全浸没于水中所受浮力为________N;
②物块密度为________。
13.小明利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材,探究浮力的大小跟哪些因素有关。小明提出了如下猜想,设计并进行了如图所示的实验。
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)分析图中①②③可知,浮力的大小与________;
(2)分析图甲中________三图可知,猜想a是________(选填“正确”或“错误”)的;
(3)物体A浸没在水中时,受到的浮力是________N;若先完成实验②,再完成实验①,则测得的浮力将________(选填“偏大”或“偏小”);
(4)由实验还可得出结论:浮力的大小还跟________有关,用图中实验数据还可计算出盐水的密度是________kg/m3;
(5)小明将装满水的溢水杯放到电子秤上,用细线悬挂着一个铝块,将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图乙所示,在铝块浸入水的过程中,电子秤的读数将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.某兴趣小组探究“浮力大小与哪些因素有关”时,提出如下猜想:
猜想1:与物体浸在液体中的深度有关;
猜想2:与物体排开液体的体积有关;
猜想3:与液体的密度有关。
为验证上述猜想,小组用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块(磁力块可以根据需要组合)组成长方体物块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等,按照如图所示步骤进行实验:
(1)图乙中物块受到的浮力为_______ N;根据图甲、乙、丙的测量结果,小明认为猜想1是正确的,小安却认为不正确,小安的理由是________;
(2)为了证明小安的想法,利用上述器材设计实验丁,根据甲、乙、丁的测量结果,可得:浮力大小与物体浸在液体中的深度无关,请在图丁中画出实验时长方体物块的放置图_________;
(3)由以上实验还可以算出盐水的密度为_______g/cm3;(已知ρ水=1.0×103kg/m3)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1. 0.5 体积 =
【详解】(1)根据称重法测浮力,第一次为未浸入水中弹簧测力计的示数,故第二次物体所受浮力大小为
(2)从物体状态可以看出,随着物体浸入部分越多,弹簧测力计示数越小,物体所受浮力越大,因此可以得出结论物体浸入液体的体积变化使它所受到的浮力不断变大。
(3)据称重法计算出4次实验的F浮分别为
4N3.5N=0.5N,4N3.2N=0.8N,4N2.9N=1.1N,4N2.5N=1.5N
据题意,,由表中信息计算4次实验的G排分别为
1.3N0.8N=0.5N,1.6N0.8N=0.8N,1.9N0.8N=1.1N,2.3N0.8N=1.5N
每组数据。
2.(1) 深度 2、3、4 有关
(2) 0.5 6 0.5 变小
【详解】(1)[1]分析步骤2、4、5,物体全部浸入水中时,受到的浮力不变,说明浮力的大小与浸没的深度无关。
[2][3]分析步骤2、3、4可知,浮力的大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,受到的浮力越大,弹簧测力计的示数越小。
(2)[1]根据步骤2、4可知,步骤2可得物体的重力,步骤4可得物块浸没在水中时弹簧测力计的示数,二者之差是物块浸没在水中时受到的浮力,即
[2][3]由步骤1可得出,小桶的重力,由步骤6可得出,排开水和小桶的总重力,二者之差为物块排开水的重力,为
[4]如果实验中溢水杯的水未装到溢水口处,会导致排开水的重力少于应该排开水的重力,所以物块排开水的重力小于物体受到的浮力。
3.(1)0.5
(2)
(3) 大 0.8
(4) 等于 下降
【详解】(1)由A图可知物体重力为4N,根据称重法,步骤B物体受到的浮力为
(2)要探究浮力与物体浸在液体中的深度的关系,根据控制变量法,应只改变物体浸在液体中的深度,控制物体浸在液体中的体积不变,所以为了验证猜想1和猜想2的正确与否,应该让物体浸没在水中,改变其所处的深度,作图如下:
(3)[1]根据称重法,步骤C物体受到的浮力为
步骤E物体受到的浮力为
因为浮力,对应的液体密度,所以可知物体浸在液体中的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
[2]因为步骤C和步骤E物体均浸没在液体中,所以物体排开液体的体积相等,根据可知,
故酒精的密度为
(4)[1]由实验步骤F可知,左边的弹簧测力计是用称重法测量物体在左边溢水杯中所受浮力,左边的溢水杯内装满水,水面与溢水口相平,溢出的水进入右边的水桶,右边的弹簧测力计测量的是水桶与从左边溢出的水的总重力。因物体逐渐浸入的过程中,两只弹簧测力计示数的变化量总是相同,则物体所受浮力的变化量与溢出(即排开)水的重力变化量相等,故说明物体受到的浮力等于排开液体的重力。
[2]将乙杯放入甲杯中,轻轻向下按乙杯,若观察到乙杯位置下降,表明乙杯漂浮在水中,根据漂浮条件,乙杯受到的甲杯中水的浮力大于等于乙杯中水的重力50g,更大于甲杯中水的自身重力40g,故说明水产生的浮力能比水自身的重力大。
4.(1)2
(2) 深度 液体密度 控制变量
(3)4×10-4
(4)1.05×103
(5) 不变
【详解】(1)图甲中物体的重力为10N,图乙中弹簧测力计的示数为8N,金属块在水中受到的浮力为
F浮=G-F乙=10N-8N=2N
(2)[1]比较图丙、丁可知,排开液体的体积相同,而液体的密度相同,物体在液体中的深度不同,两图中,测力计示数相同,根据称重法,可知金属块受到的浮力相同,故由实验数据可得到的结论是:金属块浸没后,所受的浮力大小与深度无关。
[2]比较图丙、戊可知,排开液体的体积相同,而液体的密度不同,两图中,测力计示数不同,根据称重法,可知金属块受到的浮力不同,故由实验数据可得到的结论是:浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体密度有关。
[3]物体受到的浮力与液体的密度和排开液体的体积有关,本实验主要应用控制变量法。
(3)由图甲、丁可知,金属块浸没在水中受到的浮力
F浮水=G-F丙=10N-6N=4N
金属块的体积
(4)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=10N-5.8N=4.2N
根据阿基米德原理得,盐水的密度为
(5)[1]泡沫漂浮在水面,则泡沫的重力
G泡=F泡浮=ρ水gV1
泡沫和金属块一起漂浮,对泡沫和金属块进行受力分析可得
G泡+G金属块=F浮总=ρ水gV3
金属块的重力
G金属块=F浮总-G泡=ρ水gV3-ρ水gV1=ρ水g(V3-V1)
金属块的密度
[2]取出金属块轻轻放置在泡沫块上方时,虽然金属块上会沾一些水,导致“溢水杯”中水的体积减小,但“沾水”的金属块放在泡沫块上方时会多排开一些水,且“溢水杯”中水的体积减小量正好等于由于金属块“沾水”而多排开水的体积,则步骤④中测得的m排不变,即测得金属块的质量不变,根据可知测得金属块的密度不变。
5. ②③ 液体的密度 ①②③ 7 3 大于 物体的体积(或盐水的密度)
【详解】(1)[1]探究浮力大小与物体浸没深度的关系,要控制液体密度和物体排开液体体积相同,改变浸没深度,故应选用的操作是②③。
(2)[2]操作②④排开液体体积一定,液体密度不同,故探究的是浮力的大小与液体密度关系。
(3)[3]探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,要控制液体密度一定,改变排开液体体积,故应选用的操作是①②③。
(4)[4]物体所受浮力与浸没在液体的深度无关,故
F3=F2=7N
[5]利用称重法计算浮力;圆柱体浸没在水中时受到的浮力大小
F浮=F-F2=10N-7N=3N
[6]根据阿基米德原理,物体排开液体体积一定时,液体密度越大,所受浮力越大,由称重法可知,重力一定时,浮力越大,测力计示数越小。水的密度大于酒精密度,物体在水和酒精中都浸没,故在水中所受浮力大,则F4的示数大于F3示数。
(5)[7]根据重力可求物体质量;根据浸没时浮力可求物体体积;即可求物体密度;盐水密度等。
6.(1) 1.1 1.0
(2)A
(3) 不变 等于
(4)B
(5)它排开液体所受的重力
【详解】(1)根据称重法测浮力可得
排开水的重力为总重减空桶重,即
(2)若溢水杯最初液面未到杯口,石块排开的水只有一部分溢出,测得的偏小,导致;若弹簧测力计都未校零,所有示数的偏差是固定值,计算差值时偏差会抵消,不影响结果。故选A。
(3)对溢水杯受力分析可知,重物浸入水中时,重物对水向下的压力等于浮力,重物排开的水离开溢水杯,根据阿基米德原理,因此溢水杯对升降台的总压力不变;弹簧测力计A的示数变化量等于浮力大小,弹簧测力计B的示数变化量等于排开水的重力大小,二者相等。
(4)本实验是探究实验,不是测量具体物理量,因此需要换用其他液体多次实验,让结论更具普遍性,故选B。
(5)阿基米德原理结论:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开液体所受重力的大小。
7.(1)dabc
(2)
(3)溢水杯中没装满水
(4)等于
(5) 0 =
【详解】(1)为了减小误差,在小桶接水前,应先测出其重力,以及金属球的重力,然后将球放在水中,计算出小球的浮力,然后测小球排开水的重力,所以合理的实验顺序为dabc。
(2)[1]利用称重法求出物体受到的浮力,物体的重力是,物体浸没在水中弹簧测力计对物体的拉力是,物体浸没在水中受到的浮力
[2]物体排开水的重力等于测得的排开水的重力,物体排开水的重力
(3)如果图中溢水杯没有装满水,会导致小球排开水的重力大于流入小桶中水的重力,即测得的G排偏小。
(4)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。
(5)[1]金属球未浸入和浸没之后,由图可知,两次的水位高度不变,根据可知,此时水对溢水杯底的压强变化量为0。
[2]金属球浸没在水中,金属球受到的浮力
物体间力的作用是相互的,则金属球给水的压力
当金属球浸没在盛满水的溢水杯中,排出水的重力为,金属球对水的压力为F=F浮,因为,故电子秤受到的压力不变,故电子秤示数不变,故。
8. B、C 1 否 没有控制浸在液体中的体积相同
【详解】(1)[1]由题意可知,小丽的猜想是“浮力的大小可能与排开水的体积有关”,根据控制变量法可知,实验中需要控制容器内液体密度相同,通过改变物体排开液体的体积来得到不同的浮力大小,故可选择图B、C(或B、D)。
(2)[2]由图A可知,物体的重力为10N;由图B可知,当物体部分浸入水中,弹簧测力计对物体的拉力为9N时,根据称重法可知,此时物体受浮力
(3)[3][4]比较图B、E,两组实验物体排开液体的体积不同,不符合控制变量法的原则,所以不能得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论,故此结论不合理。
(4)[5]图C中,物体浸没在水中,受到的浮力大小为3N,则物体的体积
图E中,由称量法可知,物体此时受到的浮力
由可知,图E中盐水的密度
9.(1)1
(2)无关
(3)A、D、E
(4) 变大 变大
(5)
【详解】(1)由图A可知,测力计的分度值为0.2N,读数为2.4N,物体的重力为,由D图可知,物体完全浸没在水中时测力计的读数为1.4N,物体所受的浮力为
(2)由图甲中A、C、D可知,物体浸入水中的体积相同,浸入的深度不同,C、D两图读数相同,说明C、D两图浮力相同,由此可得:物体受到的浮力与物体浸入液体的深度无关。
(3)探究浮力大小与液体密度的关系时,应控制物体浸入液体的体积相同,改变液体的密度;图D、E中物体浸入液体的体积相同,液体的密度不同,测力计的示数不同,物体受到的浮力不同,探究浮力大小与液体密度的关系,应比较序号A、D、E三次实验。
(4)[1][2]圆柱体位置从B到C的过程中,排开液体的体积逐渐变大,液面到容器底的深度变大,圆柱体底部浸入水的深度变大,根据可知,容器底部受到水的压强逐渐变大;圆柱体底部受到水的压强逐渐变大。
(5)物体浸没在水中时,排开液体的体积等于物体的体积,物体的体积
物体的密度
10.(1)①④
(2)等于
(3)A
(4)不变
【详解】(1)水与桶的总重力与桶的重力之差即为物体排开水的重力,由图中①④两个步骤可以测出。
(2)由图中②③可知,石块的重力是G石=3.4N,石块浸没在水中时测力计的示数F示=2.0N,由称重法知,石块受到的浮力大小F浮=G石-F示=3.4N-2.0N=1.4N
石块排开水的重力G排=G桶和水-F桶=2.6N-1.2N=1.4N
故可以得出浸在水中的物体所受浮力的大小等于排开水的重力,即F浮=G排。
(3)通过一次实验得出结论具有偶然性,改变物体浸入程度,再次比较物体所受浮力与当前排开液体重力的关系,以及换用不同的物体和液体,进行多次实验的目的是为了得到普遍规律,故选A。
(4)设溢水杯的重力为G杯,杯中水的重力为G水,小桶重为G桶,石块未浸入水中时台秤示数为F=G杯+G水+G桶,石块浸没在水中静止时,台秤示数为F'=G杯+G水+G桶+G石-F示,而G石-F示=F浮,故台秤的示数变大。
11. ④①③② 0.2 只通过一组实验数据得出的结论具有偶然性 体积 相等 4×103
【详解】(1)[1]实验时先测出空桶的重力,然后测出物体的重力,再将物体浸在溢水杯中,读出弹簧测力计的示数,根据F浮=G-F示求出受到的浮力,最后测出小桶和水的总重力,从而测出物体排开水的重力,因此合理的顺序为:④①③②。
(2)[2]由实验步骤A、B可知,物体浸在液体中时受到的浮力为
F浮=G-F示=FB-FA=1.8N-1.6N=0.2N
[3]由于只测了一组实验数据,这样得出的结论会有偶然性,所以为了寻找普遍规律,做完一次试验后,需要换用不同液体重新实验。
(3)[4]想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关,根据控制变量法,需要选用体积相同,密度不同的物体,使其浸没在同种液体中(保证了液体密度相同、排开液体的体积相同),比较浮力大小。
(4)[5]如图乙所示,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F浮=G-F示可知弹簧测力计A的示数变小;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的示数越大,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。
(5)[6]根据弹簧测力计的分度值读数可得完全浸入水中后(未接触溢水杯底),弹簧测力计A的示数为3.6N;重物在浸入水中前和完全浸入水中后(未接触溢水杯底),则重物浸在水中时受到的浮力为
F浮1=G1-F示1=FA1-FA2=4.8N-3.6N=1.2N
由F浮=ρgV排可得,重物排开水的体积为
重物的质量为
因为重物全部浸没,所以
V=V排=1.2×10-4m3
则重物的密度为
12. 控制变量法 液体的密度 B C 0.6
【详解】(1)[1]探究某个因素对浮力大小的影响时,需要控制其它因素不变,只改变一个因素,所以,本实验采用的物理方法是控制变量法。
(2)[2]比较D和E,物体排开液体的体积相同及深度相同,液体的密度不同,弹簧测力计示数不同,则物体受到的浮力不同,可以得出:浮力大小与液体的密度有关。
(3)[3][4]比较B和C,液体的密度相同,物体浸入液体的体积不同,弹簧测力计示数不同,则物体受到的浮力不同,可以得出:浮力大小与浸入液体的体积有关。
(4)[5]物块完全浸没于水中所受浮力为
[6]物块的体积为
物块的质量为
物块密度为
13.(1)物体排开液体的体积有关
(2) ①③④ 错误
(3) 2.0 偏大
(4) 液体的密度 1.1×103
(5)不变
【详解】(1)分析图甲中①②③,液体的密度相同,物体排开的液体的体积不同,浮力不同,所以浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(2)[1][2]探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系,根据控制变量法,控制其它量不变,改变物体在液体中的深度。对比图甲中的①③④可知,物体浸没在液体中的深度变大,浮力没有变化,所以猜想a错误。
(3)[1]物体A浸没在水中时,受到的浮力
F浮=G-F示=4.0N-2.0N=2.0N
[2]物体从水中出来后再测重力,由于物体沾上水,测得的物体重力偏大,根据称重法F浮=G-F示计算的浮力偏大。
(4)[1]对比图甲中①④⑤,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,所受浮力不同。则还可得出结论:浮力的大小还跟液体的密度有关。
[2]物体的体积
物体浸没在盐水中时排开盐水的体积
V排盐水=V=2×10-4m3
物体浸没在盐水中时受到的浮力
F盐水浮=G-F盐水示=4N-1.8N=2.2N
盐水的密度
(5)铝块浸入装满水的溢水杯中时,水溢出,水的深度不变。溢水杯对电子秤的压力等于溢水杯的重力加上杯内水的重力以及放入杯中物体的重力减去细线的拉力。 溢水杯中增加的重力:ΔG=G-F=F浮,根据阿基米德原理可知:F浮=G排,即杯子对电子秤增加的压力和排出的水的重力相等,所以电子秤的读数不变。
14.(1) 0.2 没有控制排开液体体积相同
(2)
(3)1.25
【详解】(1)[1]由图甲可知,弹簧测力计的分度值为,则物体重力,由图乙可知,弹簧测力计示数,则物体受到的浮力
[2]探究物体所受浮力的大小与物体浸在液体中的深度是否有关时,应控制液体的密度和物体排开液体的体积相同,改变物体浸在液体中的深度,但由图乙、丙可知,没有控制物体排开液体的体积相同。
(2)由图乙可知,物体排开液体体积等于两个小长方体磁力块的体积,因此可以将4个相同的小长方体磁力块组成的长方体横着放,让下面的两个小长方体磁力块浸没在水中,这样即控制了物体排开液体的体积相同,又改变了物体浸在液体中的深度,如图所示:
(3)由图丙可知弹簧测力计的示数,则物体受到的浮力
由可得物体的体积
由图戊可知弹簧测力计的示数,则物体受到盐水的浮力
物体排开盐水的体积等于物体的体积,也等于排开水的体积,由可得盐水的密度
答案第1页,共2页
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