期末实验专题复习--探究影响浮力大小的因素-2025-2026学年北师大版物理八年级下学期
2026-06-30
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第六节 浮力,整理与复习 |
| 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 | 1.32 MB |
| 发布时间 | 2026-06-30 |
| 更新时间 | 2026-06-30 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58578559.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦浮力影响因素的实验探究,通过梯度化实验设计构建"现象观察-原理验证-定量计算"的完整逻辑链,强化科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础探究|1-5题|多组对比实验,控制变量法应用|从排开体积、液体密度等变量切入,建立浮力与V排、ρ液的定性关系|
|原理应用|6-10题|结合F-h图像、压强计算|通过称重法(F浮=G-F示)过渡到阿基米德原理的定量应用|
|综合拓展|11-15题|跨情境实验设计(如盐水密度测量)|融合密度计算、误差分析,深化物理观念与科学论证能力|
内容正文:
期末实验专题复习--探究影响浮力大小的因素
1.小明同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验。请你根据小明的实验探究回答下列问题。
(1)根据a、_____、c三图所示的实验现象,可以探究物体浸入液体的体积与浮力大小的关系,结论是:当_______相同时,物体浸入液体的体积越大,浮力越大。
(2)根据a、c、d三图所示的实验现象,可以证明:物体浸没在水中的_______与浮力大小无关;
(3)学习了浮力的知识后,再进一步分析上述数据可知:该金属块的密度为_____g/cm3。(g取10N/kg)
2.小明同学在“探究影响浮力大小的因素”的实验中,在弹簧测力计下悬挂一圆柱体当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降,直到与烧杯底接触为止,如图甲所示。
(1)圆柱体浸没在水中后所受浮力F浮=_________N;
(2)圆柱体的密度为_________kg/m3
(3)比较_________两图可得:当圆柱体浸没在水中继续下沉的过程中,受到的浮力不变;
(4)小明完成如图甲所示的实验后,把水换成另一种液体重复上述实验,根据实验数据绘制出如图乙所示的弹簧测力计示数F与物体下降高度h的F-h图像。另一种液体的密度ρ=_________kg/m3。
3.如图所示,在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,某实验小组按如下步骤进行实验。
(1)比较实验步骤、、可知,浮力的大小与物体______有关;
(2)比较实验步骤、______可知,浮力的大小与物体浸入液体中的深度无关;
(3)比较实验步骤、、可得出浮力的大小与液体的密度有关。如果将物块A浸没到另外一种液体中,静止时弹簧测力计的示数为3.2N,则该液体的密度______(选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。
4.实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程如图所示。
(1)a中将铁块缓慢浸入水中,随着深度增加,弹簧测力计示数逐渐变小,铁块受到的浮力逐渐_____,表明浮力与深度有关;铁块浸没后,继续增加深度,弹簧测力计示数不变,表明浮力与深度无关,前后结论不一致。分析发现以上实验某过程中同时改变了深度和_____;
(2)改用b中的物块继续探究,此物块重_____N,c、d中物块所受浮力均为_____N。由此可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度_____关;
(3)根据b、d、e三次实验可知,浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,所受浮力_____。分析b、_____三次实验可知,排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关。
5.如图所示,小明利用弹簧测力计、烧杯、水、盐水、铁块等器材,探究影响浮力大小的因素。
(1)在探究“浮力大小与液体密度的关系”时,实验步骤如下:
①用细线系住铁块,用弹簧测力计测量铁块的重力,记为G;
②将铁块完全浸没在水中,读出弹簧测力计的示数F1,则铁块受到的浮力F浮1=______(用G和F1表示);
③将铁块完全浸没在盐水中,调整铁块在盐水中的深度与在水中保持相同,读出弹簧测力计的示数F2,求出铁块受到的浮力F浮2;
④分析数据,若发现F浮1______(选填“大于”“小于”或“等于”) F浮2,则可初步得出结论:当物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,物体受到的浮力越______。
(2)小明还想探究“浮力大小与物体排开液体体积的关系”,他应该保持液体的密度不变,改变铁块浸入水中的______。在此过程中,他发现铁块浸入水中的体积越大,弹簧测力计的示数越______,说明浮力越大。
6.在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中,小明根据游泳时发现的“从浅水区走向深水区的过程中所受浮力逐渐变大”提出“浮力的大小可能与物体浸在液体中的深度有关”的猜想。为了验证自己的猜想是否正确,他用一个高为6cm、底面积4cm2的长方体物块、弹簧测力计、水等器材设计并完成了如图甲所示的实验(g取10N/kg)。
(1)实验前要对弹簧测力计进行调零,弹簧测力计应在 _______(选填“竖直”或“水平”)方向上调零;
(2)如图甲所示,将长方体物块挂块在弹簧测力计下,缓慢浸入水中,记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置弹簧测力计的示数和物块下表面的深度h。请根据实验数据,在图乙中画出物块所受浮力F甲随h变化的图像;_______
(3)分析图像可知:浸没前,h增加,F甲_______;浸没后,h增加,F甲_______;(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)图中D处物体下表面所受的压强是 __________。
7.小南探究浮力大小的影响因素:使用的是一个体积为140cm3的物块,实验步骤及数据如下图所示:
(1)图中弹簧测力计的量程为_________N,分度值为________N。
(2)浸没在水中时,物块受浮力大小是________N
(3)由图中数据可得结论:液体密度相同时,________,物体所受浮力越大。
(4)若想得到 Fn与Vn的定量关系,除了上面的方法测出浮力大小外,还需把物块浸在装有适量水的________中测量出Vn的具体值。
(5)小南接下来再把物块浸没在盐水中测量浮力(已知ρ盐水=1.03g/cm3)想探究“浮力与液体密度的定量关系”,但是没有根据(2)的方法测出浮力。请通过计算分析原因__________。
8.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,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可能与物体的形状有关。
(1)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小为______N;
(2)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度______(选填“有关”或“无关”);分析______三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(3)为了研究猜想4,小明同学用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图f、g的实验,由此得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小丽认为该结论不可靠,主要原因是______。
9.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,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可能与物体的形状有关。
(1)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小为 ________ N;
(2)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 _______ (选填“有关”或“无关”);分析 __________ 三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(3)分析a、d、e三次实验,可知盐水的密度为 ____________ kg/m3;(g取10N/kg)
(4)为了研究猜想4,小明同学用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图f、g的实验,由此得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小丽认为该结论不可靠,主要原因是 __________ 。
10.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)从图中可知物块的重力为______N;
(2)比较B和C数据可知,人从浅水区走向深水区时,______变大,导致浮力变大;
(3)比较A、D和E,可以得出的结论是:________________________;
(4)本实验采用的物理方法是_____(选填“控制变量法”或“转换法”);
(5)根据阿基米德原理计算出上述实验中物块的密度:物块密度为______;
(6)小明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____(选填“<”“>”或“=”)。
11.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,某同学用弹簧测力计、圆柱体、两个装有适量水和盐水的同样的烧杯,对浸在液体中的圆柱体所受的浮力进行了探究,实验装置和每次实验中弹簧测力计的示数如图所示,请按要求回答下列问题:
(1)如图甲所示,圆柱体的重力为_____________N;
(2)分析图甲、乙、丙可知,浮力的大小与_____________有关;
(3)由______ 三个实验图可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(4)由图中数据可知,圆柱体全部浸没在水中时的浮力为______ N;
(5)由甲丁戊三个实验图可知浮力大小与______有关;
(6)在如图中,能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体没水后下表面到水面距离h关系的图像是______。
12.如图为某小组同学“探究影响浮力大小的因素”的实验装置及过程。
(1)此实验中弹簧测力计应在______方向调零后方可使用;
(2)分析实验步骤______(填序号)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无关,根据如图数据可计算出金属块完全浸没在水中时受到的浮力是______N;在步骤④中,若金属块上表面受到向下的压力为1N,则金属块下表面受到向上的压力为______N;
(3)分析实验步骤①②③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______(选填“大”或“小”);分析实验步骤①③⑤可知,在物体排开液体的体积一定时,物体受到的浮力还跟液体的______有关;
(4)经过讨论,小明认为此装置还能测未知液体的密度,根据以上数据计算出未知液体的密度为______kg/m3 (ρ水=1.0×103 kg/m3)。小明提出若计算过程中g取9.8N/kg会使测量结果更准确,而小敏认为无影响,你认为______(选填“小明”或“小敏”)的说法正确。
13.物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心圆柱体,图a、b、c、d、e分别为实验情境。(=1.0×103kg/m3,取10N/kg)
(1)圆柱体浸没在液体中所受浮力大小是______N。
(2)b、c两次实验,是为了探究物体所受浮力的大小与______的关系。
(3)通过比较______(填字母)两次实验,可知物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(4)圆柱体的密度是______kg/m3。
(5)若先完成实验c,再完成实验a,则测得的浮力将______(选填“偏大”“不变”或“偏小”),原因是___________。
14.如图,小丽利用弹簧测力计、实心圆柱体物块等器材探究浮力的大小跟哪些因素有关,提出了以下猜想:
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)如图A所示,可知圆柱体重___________N;B步骤中圆柱体受到水的浮力为___________N;
(2)分析C步骤与___________(填字母)步骤的数据,可以验证猜想a是错误的;
(3)比较B步骤与E步骤的数据,不能得出浮力的大小与液体密度的关系,其原因是___________;
(4)进一步学习了阿基米德原理之后,利用如图的测量数据,还可以计算出其它一些物理量(水的密度已知)。下列物理量中不能计算出的是___________;
A.物块的体积 B.物块的密度 C. 盐水的体积 D.盐水的密度
(5)另一组的小明发现液体密度改变,而圆柱体受到的浮力变化却不明显,他想出下列三种实验改进方案,其中不可行的是___________(填序号)。
A.利用现有器材进行多次实验
B.换用体积更大的同种圆柱体
C. 换用密度比水小得多的液体
15.如图所示是小燕在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)小燕用弹簧测力计吊着合金块缓慢地浸入液体中的不同深度处,步骤如图中甲、乙、丙、丁、戊所示(液体均未溢出),乙步骤中合金块受到的浮力为______N;
(2)分析步骤甲、丙、丁,说明浮力大小跟物体浸没液体的深度______(选填“有关”或“无关”);分析步骤甲、丁、戊,发现浮力的大小与______有关;
(3)学习了阿基米德原理后,小燕利用实验中的数据计算出合金块密度为______g/cm3,盐水的密度为______g/cm3;
(4)小燕还猜想,物体所受浮力的大小和物体的密度有关,她找来体积相等的实心铁块和铝块(),分别浸没到水中,如图所示。她在实验中观察到弹簧测力计的示数不相等,于是得到结论:浮力的大小与物体的密度有关。你认为她的结论是______的(选填“正确”或“错误”);
(5)如图所示,小燕还想利用竖直方向标有刻度的薄壁圆筒(零刻度线在底部)测出烧杯中石块的密度;
①如图甲所示,她在烧杯中装适量的水,将小石块放入水中沉底,再将圆筒放入水中竖直漂浮,烧杯中的水面在圆筒的V1刻度处;
②如图乙所示,将小石块放入圆筒中,再放入水中竖直漂浮,烧杯中的水面在圆筒的V2刻度处,此时液体对烧杯底部的压强______(选填“>”、“<”或“=”)甲图中液体对烧杯底部的压强;
③如图丙所示,向圆筒中注入适量的水,此时圆筒中的水面在V3刻度处,烧杯中的水面在圆筒的V4刻度处,则石块密度的表达式ρ石=______(用字母V1、V2、V3、V4、ρ水表示),小燕的实验方案会导致小石块密度测量值______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
试卷第1页,共3页
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《期末实验专题复习--探究影响浮力大小的因素-2025-2026学年北师大版物理八年级下学期》参考答案
1.(1) b 液体密度
(2)深度
(3)4
【详解】(1)[1]要探究物体浸入液体的体积与浮力大小的关系,要控制液体的密度相同,由图可知,bcd中都是水,而且bc中弹簧测力计的示数不同,所以可选a、b、c三幅图的实验来探究其关系。
[2]由a、b、c图示的实验现象可知,物体都是浸在水中,液体的密度相同,物体浸入液体的体积不同,测力计的示数不同,且物体浸入液体的体积越大,测力计的示数越小,即所受浮力越大,则可得出结论,当液体密度相同时,物体浸入液体的体积越大,浮力越大。
(2)[1]由a、c、d三图所示的实验可知,物体浸没在水中的深度不同,但测力计的示数相同,可知浮力大小相同,可得浮力大小与物体浸没在水中的深度无关。
(3)[1]由重力的计算公式可得,金属块的质量为
由a、c两图,称重法测浮力可知,金属块受到的浮力为
F浮=G-F示=8N-6N=2N
由图c可知,金属块全部浸入水中,此时金属块的体积等于物体排开液体的体积,根据阿基米德原理可得,金属块的体积为
则金属块的密度为
2.(1)5
(2)
(3)c、d
(4)
【详解】(1)由图a可知,圆柱体的重力G=6N,根据称重法测浮力,由图c可知,圆柱体浸没在水中后所受浮力为
(2)根据公式 可知,圆柱体的体积为
圆柱体的密度为
(3)由c、d两图可知,圆柱体完全浸没,继续下沉过程中,弹簧测力计的示数不变,根据称重法测浮力可知,圆柱体所受浮力不变。
(4)由图乙可知,当h=0时,弹簧测力计示数即为物体的重力,物体完全浸没后,受到的浮力不变,即弹簧测力计示数不变,此时,弹簧测力计的示数为2N,则浸没后物体受到的浮力为
因物体的体积不变,由可得,另一种液体的密度为
3.(1)排开液体的体积
(2)、
(3)小于
【详解】(1)、实验中物体浸入液体的体积不同,测力计的示数不同,由称重法测浮力可知,物体受到的浮力不同,故分析比较、、可知受到的浮力与排开液体的体积有关。
(2)探究浮力的大小与物体浸入液体中的深度是否有关,需控制液体的密度、物体浸入液体的体积相同,改变物体浸入液体的深度;c、d实验中,液体的密度、物体浸入液体的体积相同,物体浸入液体的深度不同,测力计的示数相同,说明物体受到的浮力相等;比较实验步骤、c、d可知,浮力的大小与物体浸入液体中的深度无关。
(3)金属块浸没在水中时受到浮力
金属块浸没在该液体中受到浮力
,物体浸没时排开液体体积一定,根据可知
如果将物块A浸没到另外一种液体中,则该液体的密度小于水的密度。
4.(1) 变大 物体排开液体的体积
(2) 3.8 1.4 无
(3) 越大 e、f
【详解】(1)根据称重法,铁块重力不变,弹簧测力计拉力逐渐变小,因此铁块受到的浮力逐渐变大;在铁块浸没前,改变深度的同时,铁块排开液体的体积也在增大,没有控制排开液体体积不变,因此会得出前后不一致的结论。
(2)图b弹簧测力计的分度值为,读数为,即物块重力为;中拉力均为,根据称重法,c、d中物块所受浮力均为
c、d中物块浸在水中的体积相同,即排开液体体积相同、深度不同,浮力相同,说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度无关。
(3)中,液体密度相同,e中物块排开液体的体积更大,弹簧测力计示数更小,浮力更大,说明物体排开液体的体积越大,所受浮力越大;要探究“排开液体的体积相同时,物体所受浮力大小与液体密度有关”,需要控制排开体积相同,改变液体密度,中物块浸没在水中,中物块浸没在盐水中,排开体积相同,液体密度不同,因此选三次实验。
5.(1) G-F1 小于 大
(2) 体积 小
【详解】(1)[1]当铁块完全浸没在水中时,弹簧测力计的示数为 F1,根据称重法测浮力可知,浮力等于物体重力减去物体在液体中时弹簧测力计的示数,即F浮1= G-F1
[2][3]由于盐水的密度大于水的密度,而物体排开液体的体积相同(完全浸没),根据阿基米德原理,排开液体体积一致时,液体密度越大,浮力越大。则此时要在实验中得到这个结论,需要F浮1小于F浮2。
(2)[1]铁块放入水中时,浸入水中的体积就等于物体排开液体体积。则根据控制变量法的要求,想探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,他应该保持液体的密度不变,改变铁块浸入水中的体积。
[2]在此过程中,铁块浸入水中的体积越大(即排开液体的体积越大),根据阿基米德原理,受到的浮力越大。由于弹簧测力计的示数F=G−F浮
因此浮力增大时,弹簧测力计的示数减小。
6. 竖直 变大 不变 800Pa
【详解】(1)[1]因为要使用弹簧测力计在竖直方向上测力,所以弹簧测力计要调零时,应在竖直方向上调零。
(2)[2]根据F浮=G﹣F知道,0cm、2cm、4cm、6cm、8cm、10cm时,受到的浮力分别为0、0.2N、0.4N、0.6N、0.6N、0.6N;由此在图像上描点画出图像,如下图
(3)[3][4]分析图像知道,浸没前,h增加,F浮变大;浸没后,h增加,F浮不变。
(4)[5]图中D处物体下表面所处的深度是
h=8cm=0.08m
所受的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa
7.(1) 0-5 0.2
(2)1.4
(3)物体排开液体的体积越大
(4)量筒
(5)见解析
【详解】(1)[1]图中弹簧测力计的最大刻度为5N,因此量程为 0-5N。
[2] 由题图可知,弹簧测力计2N∼3N之间有5个小格,其分度值为0.2N。
(2)物块重力G=4.2N,浸没在水中时弹簧测力计示数 F拉=3.2N,浸没在水中时,物块受浮力大小
(3)由题图可知,物块浸入水中的体积逐渐变大,物体排开液体的体积变大,弹簧测力计的示数逐渐变小,据可知,物体所受浮力变大,故液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体所受浮力越大。
(4)若想得到 Fn与Vn的定量关系,需测量物体排开水的体积,使用 量筒通过排水法测量,故还需把物块浸在装有适量水的量筒中测量出Vn的具体值。
(5)物块排开水的体积
物块浸没在盐水中的浮力
物块浸没时测力计示数F示=G-F浮=4.2N-1.442N=2.758N
因测力计分度值为0.2N,读出的测力计示数为2.8N,跟浸没在水中时相同,无法测量出准确的浮力大小。
8. 1.4 无关 a、b、c/a、b、d 没有控制排开液体的体积相同
【详解】(1)物体在空气中时弹簧测力计示数4.8N,物体在序号b中弹簧测力计的示数为3.4N,则物体P在序号b中所受浮力为
(2)[2]a、c、d三次实验中,浸没的深度不同,弹簧测力计的示数相同,说明物体受到的浮力也相同,因此结论是浸没在液体中的物体所受的浮力大小与深度无关。
[3]要得出浮力大小与物体排开液体的体积有关的结论,应控制液体的密度相同,改变排开液体的体积,所以应分析a、b、c(或a、b、d)三次实验。
(3)[4]为了研究猜想4,即探究浮力的大小与物体的形状有关,应控制液体的密度和排开液体的体积相同,改变物体的形状,如图f、g的实验没有控制排开液体的体积相同。所以,小丽认为这个结论不可靠,主要原因是:没有控制排开液体的体积相同。
9.(1)1.4
(2) 无关 a、b、c
(3)1.2×103
(4)没有控制排开液体的体积相同
【详解】(1)物体在空气中时弹簧测力计示数4.8N,物体在序号b中弹簧测力计的示数为3.4N,则物体P在序号b中所受浮力为
(2)[1]a、c、d三次实验中,浸没的深度不同,弹簧测力计的示数相同,说明物体受到的浮力也相同,因此结论是浸没在液体中的物体所受的浮力大小与深度无关。
[2]要得出浮力大小与物体排开液体的体积有关的结论,应控制液体的密度相同,改变排开液体的体积,所以应分析a、b、c三次实验。
(3)分析a、d、e三次实验,在水中受到的浮力为F浮水=G﹣Fd=4.8N﹣2.8N=2N
在盐水中受到的浮力为F浮盐水=G﹣Fe=4.8N﹣2.4N=2.4N
根据阿基米德原理可知F浮水=2N=ρ水gV排,F浮盐水=2.4N=ρ盐水gV排
由上述两式可得
则盐水密度为
(4)探究浮力的大小与物体的形状有关,应控制液体的密度和排开液体的体积相同,改变物体的形状,由图f、g可知,两次实验没有控制排开液体的体积相同,所以小丽认为这个结论不可靠。
10.(1)4.8
(2)排开液体的体积
(3)浮力大小与液体的密度大小有关
(4)控制变量法
(5)8×103
(6) 变大 =
【详解】(1)测力计静止时,测力计示数等于物体的重力。由图A可知,测力计的分度值为0.2N,测力计示数为4.8N,所以物块的重力为4.8N。
(2)由B到C,物块排开水的体积增大,测力计示数变小,根据称重法可知,浮力变大。所以从浅水区走向深水区时,人浸入水中的体积变大,排开水的体积变大,受到的浮力变大。
(3)比较D和E,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,根据称重法可知,浮力不同。所以可以得出:浮力大小与液体的密度大小有关。
(4)实验中探究浮力和密度的关系,保持物体排开液体的体积不变;探究浮力和排开液体体积的关系时,保持液体的密度不变,实验运用了控制变量法。
(5)由A、D两图可知,物块完全浸没于水中所受浮力为
F浮=G-F拉=4.8N-4.2N=0.6N
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可得,排开液体的体积为
物块的质量为
则物块的密度为
(6)[1][2]随着重物浸入水中的体积变大,重物所受浮力变大,排开液体的重力变大,测力计甲的示数变小,测力计乙示数变大;测力计甲的示数变化量为重物所受浮力,测力计乙的变化量为排开液体的重力的变化量,若两者相等,即证明物体所受浮力等于排开液体的重力,即F浮=G排。
11.(1)3
(2)排开液体的体积
(3)甲、丙、丁
(4)2
(5)液体的密度
(6)(1)
【详解】(1)如图甲所示,测力计分度值为0.2N,圆柱体的重力为3N。
(2)分析图甲、乙、丙可知,排开液体的密度相同,而排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,根据称重法,圆柱体受到的浮力不同,故浮力的大小与排开液体的体积有关。
(3)由丙、丁实验图可知,圆柱体浸没在液体中,测力计示数相同,结合甲图,根据称重法,圆柱体受到的浮力相同,故浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(4)由甲丙可知,圆柱体浸没在水中时受到的浮力为
F浮丙=G-F丙=3N-1N=2N
(5)比较图甲、丁和戊可知,排开液体的体积相同,物体排开液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,受到的浮力不同,说明浮力的大小与液体的密度有关。
(6)在圆柱体浸没前,圆柱体排开水的体积随圆柱体浸水后下表面到水面距离h的增大而变大,根据阿基米德原理,圆柱体受到的浮力随圆柱体浸水后下表面到水面距离h的增大而变大,由称重法,测力计示数变小,物体浸没后,受到的浮力不变,测力计示数不变,在如图中,能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体浸水后下表面到水面距离h关系的图像是(1)。
12. 竖直 ①③④ 2 3 大 密度 1.2×103 小敏
【详解】(1)[1]实验需要测量重力和竖直向上的拉力,因而需要竖直方向调零。
(2)[2][3][4]探究在同种液体中,物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关,必须液体相同,排开液体体积相同,深度不同,因而分析实验步骤①③④;根据称重法,浸没在水中时受到的浮力大小为
根据浮力是上下表面的压力差,即,则金属块下表面受到向上的压力为
(3)[5]分析实验步骤①②③可知,液体密度相同,浸入的体积不同,且体积大的拉力小,根据称重法测量浮力知,浮力较大,故得出的结论是: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。
[6]分析实验步骤①③⑤可知,物体全部浸没,排开液体的体积相同,而液体的密度不同,浮力不等,则可得:在物体排开液体的体积一定时,物体受到的浮力还跟液体的液体密度有关。
(4)[7][8]物体在水中的浮力,根据阿基米德原理有
①
物体浸没在液体中的浮力为
则有
②
①②两式相比得
根据上述计算过程,取值大小对结果没有影响,所以小敏说法正确。
13.(1)0.4
(2)物体排开液体的体积
(3)c、e
(4)
(5) 偏大 圆柱体上会沾上水,测得的重力偏大
【详解】(1)由a、e两次实验中测力计示数可知,圆柱体浸没在液体中所受的浮力为
(2)对比b、c两次实验,只有物体排开液体的体积不同,根据控制变量法,可探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积的关系。
(3)对比c、e两次实验,只有液体密度不同,根据控制变量法,可探究物体所受浮力大小与液体密度的关系。
(4)圆柱体的质量为
圆柱体浸没在水中所受浮力大小为
由可得圆柱体的体积为
则物体的密度为
(5)若先完成实验c,再完成实验a,测量圆柱体重力时,物体表面附着有水,测得的重力会偏大,根据可知测得的浮力将偏大。
14. 2.4 0.4 D 未控制圆柱体排开液体的体积相同 C A
【详解】(1)[1]在图A中,弹簧测力计的分度值为0.2N,此时测力计的示数为2.4N,即圆柱体的重力为
G=2.4N
[2]在图B中,测力计的示数为FB=2N,则此时圆柱体受到的浮力为
F浮B=G-FB=2.4N-2N=0.4N
(2)[3]浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,要探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度是否有关,应控制液体密度和物体排开液体的体积相同,与C步骤这两个因素相同的是D步骤,在这两个步骤中,测力计的示数相同,根据F浮=G-F示可知,在深度不同时,圆柱体受到的浮力不变,说明浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关,即猜想a是错误的。
(3)[4]浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,要验证浮力大小与液体的密度有关,应控制物体排开液体的体积相同,比较B、E步骤可知,液体种类不同的同时,圆柱体排开液体的体积也不同,虽然测力计示数不同,即物体受到的浮力不同,但由于未控制圆柱体排开液体的体积相同,故不能得出:“浮力的大小与液体密度有关”的结论。
(4)[5]A.由图甲中的A步骤可知,物块的重力G=2.4N。由图甲中D步骤可知弹簧测力计的示数为1.4N。根据称重法测浮力可知,D步骤中圆柱体物块受到水的浮力为
F浮=G-FD=2.4N-1.4N=1N
物体排开液体的体积等于自身的体积,由F浮=ρ水V排g可得,物块的体积为
故A能计算得到;
B.物块的质量为
物块的密度为
故B能计算得到;
CD.由图甲中的步骤A、E可知,物块在盐水中受到的浮力为
F浮盐=G-FE=2.4N-1.3N=1.1N
由F浮盐=ρ盐V排g可得盐水的密度为
因无法知道盐水的质量,故盐水的体积无法计算得出。故C不能计算得到,D能计算得到。
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(5)[6]当物体两次都浸没时
V排2=V排1=V
浮力变化
ΔF浮=ρ液gV排2-ρ水gV排1=ΔρgV
要想增大两次的浮力之差,可以增大两次的密度差,或者增大物体的体积,选项B、C可行;多次实验并不能使实验现象更明显,故A不可行。
故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
15. 0.6 无关 液体密度 1.5×103kg/m3 12×103kg/m3 错误 > 偏大
【详解】(1)[1]如图甲,金属块的重力为G=3N,根据称重法知,乙步骤中合金块受到的浮力为
F浮乙=G-F乙=3N-2.4N=0.6N
(2)[2]丙、丁中金属块浸在水中的深度不同,其他因素相同,但所受浮力相等,故说明浮力大小跟物体浸没液体的深度无关。
[3]丁、戊中液体密度不同,其他因素相同,金属块所受浮力不同,说明浮力大小与液体密度有关。
(3)[4]金属块的质量为
金属块浸没在水中时,所受浮力为
F浮=G-F丙=3N-1N=2N
金属块的体积等于排开液体的体积,即
金属块的密度为
[5]金属块浸没在盐水中时,所受浮力为
F浮盐水=G-F戊=3N-0.6N=2.4N
盐水的密度为
(4)[6]小燕没有控制排开水的体积相等,故她的结论是错误的。
(5)②[7]甲中小石块和圆筒受到的浮力小于总重力,乙中小石块和圆筒受到的浮力等于总重力,故乙中排开水的体积大,即乙中水的深度更深,根据p=ρgh知,此时液体对烧杯底部的压强大于甲图中液体对烧杯底部的压强。
③[8]甲图中,圆筒漂浮,重力等于浮力,即
G筒=ρ水gV1
乙中圆筒和小石块的总重力等于浮力,即
G筒+G石=ρ水gV2
所以小石块的重力为
G石=ρ水gV2-ρ水gV1=ρ水g(V2-V1)
小石块的质量为
由丙可知,圆筒中加入水的体积为V4-V2,故小石块的体积为
V石=V3-(V4-V2)=V3+V2-V4
故小石块的密度为
[9]因为小石块会带入水,导致计算的质量偏大,由可知,小石块密度测量值偏大。
答案第1页,共2页
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