期末专题复习:探究影响浮力大小的因素实验探究 2025-2026学年物理八年级下册人教版(2024)
2026-07-04
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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1节 浮力,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 | 1.38 MB |
| 发布时间 | 2026-07-04 |
| 更新时间 | 2026-07-04 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58642571.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦浮力影响因素实验,以控制变量法为主线,系统整合称重法测浮力、实验设计与误差分析,构建“概念-探究-应用”逻辑链。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础计算|题1、6|称重法(F浮=G-F示)|从浮力测量切入,建立力的平衡观念|
|变量探究|题2、5、7|控制变量法(单一变量控制)|推导排开体积、液体密度、深度对浮力的影响|
|实验拓展|题3、9|转换法(压强-浮力关联)|结合液体压强解释浮力本质,培养科学探究能力|
内容正文:
期末专题复习:探究影响浮力大小的因素实验探究
1.小陶同学在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,做了如图1所示的实验,请你根据他的实验探究回答下列问题:(已知物体A的底面积为20cm2)
(1)步骤A所示弹簧测力计的示数为_________N;用弹簧测力计挂着物体缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图1B、C、D、E所示(液体均未溢出),观察并记录测力计的示数。
(2)在实验步骤C中物体所受浮力F浮=________N;
(3)分析实验步骤A、C、D,可以说明浮力大小与物体浸没的深度________(填“有关”或“无关”),分析实验步骤A、B、C,可以说明浮力大小跟_________有关。
2.某兴趣小组用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块(不吸水,可自由拼接)、2个分别盛有水和盐水的烧杯等,探究影响浮力大小的因素。利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块,并按以下步骤进行实验。
(1)由A、C可知长方体物块浸没在水中所受的浮力为________N。
(2)小明观察A、B、C,认为浮力大小与物体浸入液体的深度有关,小华却认为不一定正确,因为实验中没有控制长方体物块________不变。小华为了证明自己的想法设计了图D实验,根据A、B、D可得:浮力大小与物体浸在液体中的深度________(选填“有关”或“无关”)。
(3)根据实验A、C、E的结果,得出浮力大小还与________有关。小华又将磁力块组合成图F所示形状,还能探究浮力大小与物体的________的关系。
(4)小明再进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系:取两个相同的容积均为300mL的一次性塑料杯甲、乙(厚度和质量不计),在甲杯中装入50g水,乙杯中装入100g水,然后将乙杯放入甲杯中,发现乙杯浮在甲杯中,这时甲杯中水产生的浮力为________N。这个实验说明,液体________(选填“能”或“不能”)产生比自身重力大的浮力。(g取10N/kg)
3.游泳时从较浅的水域走向较深的水域时,会感到呼吸越来越困难。为解释这一现象,探究小组进行实验探究。
(1)小组成员找到压强计进行实验;
①实验前要检验装置的气密性,用手轻压探头的橡皮膜,U形管两端有明显高度差且保持稳定,说明______;
②小组成员按照图甲顺序进行实验,步骤______进行对比,可以解释游泳时发现的现象。
(2)小组成员又设计了一个六面蒙有绷紧程度相同的橡皮膜的立方体,如图乙所示,再次进行研究:
①将此装置置于水中时,橡皮膜会向内凹陷,凹陷程度反映了______;
②能基本反映橡皮膜受到水的压强情况的是图丙中的______;
③将水换成酒精进行实验,橡皮膜的形变程度会变______;
④实验表明,物体在液体越深处受到液体压强越______。
(3)浸在液体中的物体上下表面受到的压力差就产生了浮力。探究小组利用弹簧测力计、立方体物块、水等继续进行如图丁实验:
①B中立方体物块受到的浮力是______N,浸没在水中时上下表面受到水的压力差是______;
②比较B、D可知:浸在液体中的物体受到的浮力与______有关;
③比较D、E可知:浸在液体中的物体受到的浮力与______无关。
4.小明在做“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验时,进行了如图所示的操作,请你根据小明的探究回答下列问题:
(1)比较图a、c、d、e可得到的结论是:浸没在液体中的物体所受到的浮力的大小跟物体浸在液体中的深度______(填“有关”或“无关”);
(2)比较图a、______、______可得到的结论是:液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,其所受浮力也越大;
(3)比较图a、c、f可用来探究物体所受浮力跟液体______的关系;
(4)【实验拓展】
①实验时,当物体A浸入液体中,物体A______(填“能”或“不能”)接触烧杯底部,若物体A接触到了烧杯底部,则测出物体A受到的浮力______(填“偏大”、“偏小”或“不变”);
②实验后整理器材时,小明发现弹簧测力计使用前指针没有调零,这对实验中所测的浮力______(填“有”或“没有”)影响。
5.小明游泳时发现,人在水中往深处走时所受的浮力越来越大,由此他猜想:浮力的大小可能与物体浸入水中的深度或物体排开水的体积有关。他又想到,人在死海中能漂浮起来,由此他猜想浮力的大小可能与液体的密度有关。于是对于浮力的大小与什么因素有关,他提出了如下三个猜想:
猜想一:可能与液体的密度有关。
猜想二:可能与物体排开液体的体积有关。
猜想三:可能与物体浸没在液体中的深度有关。
他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯和水等器材进行了如图所示的探究:
(1)探究浮力大小与三个因素的关系时,用到的科学实验方法是______;金属块浸没在盐水中所受浮力为______N;
(2)分析实验、、可知,液体密度相同时,物体浸在液体中的体积越______,浮力越大;
(3)分析实验、、可知,物体浸在液体中的体积相同时,液体密度越大,浮力越______;
(4)分析实验______可知,物体所受浮力大小与物体浸没的深度______;
(5)图C中,若将细绳剪断,这个瞬间物体受到的合力为______N。
6.小清在探究浮力的实验中,测量浸在水中的物体所受浮力大小过程如图所示。
(1)由甲图可知,物体的重力为________N;
(2)由甲图和________图可知,物体完全浸没在水中时,所受的浮力为________N;
(3)根据图中弹簧测力计示数的变化可知,物体排开水的体积越大,所受的浮力越________;
(4)在上述实验的基础上,小清若想探究浮力大小与液体密度的关系,则应该换用一杯________不同的液体,将金属圆柱体浸没在液体中,观察弹簧测力计的示数。这个实验用到的物理研究方法是________;
(5)如图所示,图线________(选填“a”或“b”)能用来表示物体所受浮力大小随浸入液体深度的变化情况。
7.在“探究浮力的大小与什么因素有关”的实验中,小明和同学们做了如图所示的一系列实验,实验中的铜块与铝块的体积相同。
(1)做①③④三次实验是为了探究浮力的大小与___________的关系,得出的结论:在液体密度相同时,物体浸在液体中的体积越大,物体受到的浮力越大;
(2)分析___________三次的实验数据可知,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(3)做①④和②⑥四次实验是为了探究浮力的大小与物体重力的关系,得出的结论:物体受到浮力的大小与物体的重力___________(选填“有关”或“无关”);
(4)做___________三次实验可探究浮力的大小与液体密度的关系。
8.如图所示,小丽利用弹簧测力计、实心铁块等器材探究浮力的大小与哪些因素有关,提出了以下猜想:
猜想a:浮力大小与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_______(填字母)三次实验步骤,可以验证猜想a是错误的。
(2)写出能够支持猜想b的一个生活现象:________;通过a、b、c三次实验步骤,可以得到结论:当液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,物体所受到的浮力________(填“越大”“越小”或“不变”)。
(3)比较b步骤与e步骤的实验数据,_________(填“能”或“不能”)得出浮力大小与液体密度的关系,其原因是_________。
(4)通过a、d实验步骤,可知物体全部浸入水中时所受浮力大小F浮=________N,可求得物体的体积为________,盐水的密度为________(g取10N/kg)。
9.【探究名称】探究“浮力的大小与哪些因素有关”。
【问题】某实验小组在探究“浮力的大小与哪些因素有关”时,提出了如下猜想:
猜想一:可能与液体的密度有关;
猜想二:可能与物体排开液体的体积有关;
猜想三:可能与物体浸没在液体中的深度有关。
【证据】利用弹簧测力计、实心物块甲等器材探究浮力的大小跟哪些因素有关。
【解释】
(1)A、B两图中弹簧测力计的示数之差就等于物块甲在水中受到的______。由图A可知物块甲的重力为______N;物块甲浸没在水中受到的浮力为______N;
(2)选用图A、D、E中的实验可以验证猜想______是______(选填“正确”或“错误”)的;
【交流】
(3)小明同学通过分析图C与图E的数据验证猜想三,其中存在的问题是______;
(4)小丽选用了与物块甲密度不同的物块乙探究浮力的大小是否与物体的密度有关。她将物块乙逐渐浸入水中,容器中的水面上升至O位置时,弹簧测力计示数变为0,如图F。取出物块乙,小丽又将物块甲缓慢浸入水中,她在水面上升到O位置时,读取弹簧测力计的示数,这样做的目的是控制______相同。
10.小丽同学利用弹簧测力计、实心铝块,以及水、盐水和酒精,探究“浮力大小与哪些因素有关”。实验过程如图所示。(取)
(1)步骤①中,弹簧测力计的示数为___________N;
(2)分析实验中①②③④步骤,可以说明浮力大小跟物体排开液体体积_________(选填“有关”或“无关”);
(3)步骤⑥中物体所受浮力是_________N;
(4)分析实验步骤①⑤⑥⑦,可以得出结论:物体排开液体的体积相同,_________越大,浮力越大。
11.如图所示是探究“影响浮力大小的因素”的一些实验操作步骤。
(1)若要探究浮力大小与液体深度的关系,相应的实验操作步骤是图(a)(c)和______(选填图中的符号),可得出初步结论:浸没在液体中的物体受到的浮力大小与液体深度______(选填“有”或“无”)关。
(2)若要探究浮力大小与液体密度是否有关,相应的实验操作步骤是图(a)和______(选填图中的符号),可得出初步结论:浸没在液体中的物体受到的浮力大小______。
(3)小组同学想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他们找来易拉罐、烧杯和水进行实验,实验步骤如下:
步骤一:将易拉罐开口向上放入盛水的烧杯中,它漂浮在水面上;
步骤二:将易拉罐捏瘪再放入水中,捏瘪的易拉罐下沉至杯底。
(ⅰ)通过分析可知:步骤一时易拉罐受到的浮力大于步骤二时易拉罐捏瘪时受到的浮力;
(ⅱ)于是小组同学得出结论:物体受到的浮力与形状有关。
请分析他们得出错误结论的原因:___。
12.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)比较B、C两图得到的结论是:物体受到的浮力大与______有关;
(2)比较C、D两图得到的结论是:物体受到的浮力大小与浸没深度______;
(3)根据图中的实验数据,可知物体浸没在盐水中所受的浮力为______N;
(4)比较C、E两图得到的结论是:物体受到的浮力大小与______有关;
(5)实验中采用的物理研究方法是______。
13.在“探究浮力的大小与什么因素有关”的实验中,小明和同学们做了如图所示的系列实验,实验中的铜块与铝块的体积相同。
(1)做①③④三次实验是为了探究浮力的大小与_____的关系,得出的结论:在液体密度相同时,物体浸在液体中的体积越大,物体受到的浮力越大。
(2)分析________三次的实验数据可知,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(3)做①④和②⑥四次实验是为了探究浮力的大小与物体重力的关系,得出的结论:物体受到浮力的大小与物体的重力________。
(4)做________三次实验可探究浮力的大小与液体密度的关系,得出的结论:_____。
(5)实验中主要采用的探究方法是:_____。
结合上例探究以下问题:
(6)实验中,从铜块的底面接触水面开始,到铜块浸没,直至浸没到更深的位置,图中能表示此过程铜块所受浮力F与浸入水中深度h关系的图象是图________。
14.如图甲乙所示是某同学用实验探究浮力大小的实验过程。
(1)物体在图B中所受浮力为_________N;
(2)由图中A、B、C三图可知,浮力大小与排开液体的体积有关;由图中A、C、D三图可知,浮力大小和浸没的深度______关;由图中A、D、E三图可知,浮力大小和_____________有关;
(3)为了使实验结论更具有普遍性,同学们接下来应该怎样操作: 。
A.多次测量取平均值 B.换用其他液体多次实验
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. 8 2 无关 排开液体体积
【详解】(1)[1]如图所示,步骤A所示弹簧测力计的示数为8 N。
(2)[2]由称重法测浮力可知
(3)[3]分析实验步骤A、C、D,同种液体,排开液体体积相同,深度不同,所受浮力相同,则浮力大小与物体浸没的深度无关。
[4]分析实验步骤A、B、C,同种液体,排开液体体积越大,受到的浮力越大,则浮力大小跟排开液体体积有关。
2.(1)1.6
(2) 排开液体的体积 无关
(3) 液体的密度 形状
(4) 1 能
【详解】(1)由图A可知,物块的重力为,由图C可知,物块浸没在水中时弹簧测力计的示数为,根据称重法可知,物块受到的浮力。
(2)[1]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,只改变物体浸在液体中深度,故理由是没有控制排开液体的体积相等,即没有控制长方体物块排开液体的体积相等;
[2]根据A、B、D可得,液体密度和物体排开液体的体积相等,只改变物体浸在液体中的深度,实验B和D中弹簧测力计读数相等,故浮力大小与物体浸在液体中的深度无关。
(3)[1]根据A、C、E可知,物体浸在液体中的深度和物体排开液体的体积相等,只改变液体密度,根据弹簧测力计读数可知,C、E中发现浮力大小还与液体密度有关;
[2]由F可知,此时改变了物体的形状,因此小华还能探究浮力大小与物体的形状的关系。
(4)[1][2]甲杯中水的重力,因为乙杯浮在甲杯中,由物体的漂浮条件可知,甲杯中水产生的浮力 ,因此液体能产生比自身重力大的浮力。
3.(1) 见解析 BD
(2) 液体压强的大小 D 小 大
(3) 0.5 物体受到的浮力 排开液体的体积 深度
【详解】(1)①轻压探头的橡皮膜,发现U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置的气密性良好,装置不漏气。
②分析B、D两图,发现深度越深,U形管两侧液面高度差越大,液体压强越大,可得出结论:同一液体中,深度越深,液体压强越大,故根据这一现象可解释当人从较浅的水域走向较深的水域时,会感到呼吸越来越困难。
(2)①②根据转换法,通过橡皮膜的凹陷程度来反映压强的大小,将此装置置于水中时,橡皮膜会向内凹陷,凹陷程度反映了液体压强的大小。立方体下表面比上表面深度大,则下表面液体压强较大,故下表面凹陷程度较大,左右两侧面深度相同,则液体压强相同故两侧面凹陷程度相同,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
③酒精的密度比水小,同种液体相同深度时,将水换成酒精进行实验,根据可知,液体压强变小,橡皮膜的形变程度会变小。
④根据可知,物体在液体越深处受到液体压强越大。
(3)①[1]根据A可知,物体的重力为2.7N,由B图可知,B中立方体物块受到的浮力是
[2]浸没在液体中的物体,液体对物体向上的压强大于向下的压强,向上的压力大于向下的压力,物体受到向上和向下的压力差的作用,这个压力差就是物体受到的浮力。
②由图BD分析可知,物体排开液体的密度不变,排开液体的体积不同,所以,比较图可知,物体受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
③由DE分析可知,物体浸没在水中,排开液体体积相同,排开液体的密度相同,浸没在水中的深度不同,而物体受到的浮力相同,比较可知浸在液体中的物体受到的浮力与浸没在液体中的深度无关。
4.(1)无关
(2) b c
(3)密度
(4) 不能 偏大 没有
【详解】(1)比较图a、c、d、e可知排开液体的密度和体积都相同,物体浸没在液体中的深度不同,弹簧测力计的示数相同,由称重法可知,物体受到的浮力相同,所以物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(2)比较图a、b、c可知,液体的密度相同,排开液体的体积不同,排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,由称重法可知,浮力越大,故可得到的结论是:液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,其所受浮力也越大。
(3)比较图a、c、f可知,物体排开液体的体积相同,液体密度不同,弹簧测力计的示数不同,则浮力大小不同,说明物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(4)①[1][2]实验时,当物体A浸入液体中,物体A不能接触烧杯底部,当物体A接触到了烧杯底部,受到烧杯底的支持力,弹簧测力计的示数会减小,再根据称重法计算的浮力偏大。
②[3]弹簧测力计使用前没有校零,根据称重法可知,测出的重力和拉力的示数都会偏大或偏小,则重力与拉力的差值不变,即浮力不变,故弹簧测力计使用前没有校零,对实验中所测的浮力没有影响。
5.(1) 控制变量法 1.1
(2)大
(3)大
(4) A、C、D 无关
(5)1.4
【详解】(1)[1]探究浮力大小与三个因素的关系时,必须保持其他因素不变,改变其中一个因素,用到的科学实验方法是控制变量法。
[2]由图A和图E可知,金属块浸没在盐水中所受浮力F浮=G-F=2.4N-1.3N=1.1N
(2)分析实验A、B、C可知,液体的密度不变,改变的是浸入液体的体积,弹簧测力计的拉力变小,由称重法可知浮力变大,故结论是:液体密度相同时,物体浸在液体中的体积越大,浮力越大。
(3)分析实验A、D、E可知,浸入液体的体积不变,改变的是液体的密度,盐水的密度较大,弹簧测力计的示数较小,由称重法可知浮力较大,故结论是物体浸在液体中的体积相同时,液体密度越大,浮力越大。
(4)[1][2]研究浮力与深度关系,保持液体的密度和浸入液体中的体积不变,改变液体的深度,故对比A、C、D,由弹簧测力计的示数不变可知,浮力不变,则物体所受浮力大小与物体浸没的深度无关。
(5)图C中,图中是物体静止的,受力平衡,即G=F+F浮C
即F=G-F浮C
若将细绳剪断,缺少了弹簧测力计的拉力,故这个瞬间物体受到的合力F合=G-F浮C
即这个瞬间物体受到的合力等于原来的拉力,所以F合=F=1.4N
6.(1)4
(2) 丁 2.1
(3)大
(4) 密度 控制变量法
(5)b
【详解】(1)由甲图可知,测力计分度值为0.2N,示数为4N。则物体的重力为4N。
(2)[1]丁图中,物体完全浸没在水中,则要求物体完全浸没在水中时,所受的浮力,应比较甲图和丁图。
[2]根据称重法,由甲图和丁图可知,物体完全浸没在水中时,所受的浮力为
(3)由乙丙丁知,弹簧测力计示数的逐渐变小,根据示可知,物体受到的浮力逐渐变大,则物体排开水的体积越大,所受的浮力越大。
(4)[1]在上述实验的基础上,小明若想探究浮力大小与液体密度的关系,要控制排开液体的体积相同,只改变排开液体的密度,则应该换用一杯密度不同的液体,将金属圆柱体浸没在液体中,观察弹簧测力计的示数,与丁图比较得出结论。
[2]实验中控制物体排开液体体积不变,改变液体密度,应用了控制变量法。
(5)根据阿基米德原理可知,在浸没前,物体受到的浮力随排开液体体积的增大而增大,浸没后,排开液体的体积不变,受到的浮力不变,故图线b能用来表示物体所受浮力大小随浸入液体深度的变化情况。
7.(1)物体浸在液体中的体积
(2)①④⑦
(3)无关
(4)①⑤⑦
【详解】(1)图中③④两次实验,液体的密度相同,物体浸在液体中的体积不同,弹簧测力计的示数不同,由①和称重法可知物体所受的浮力不同,由此可知浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关。
(2)图中④⑦两次实验,液体的种类相同,物体浸在液体中的体积相同,只有浸没液体的深度不同,弹簧测力计的示数相同,由①和称重法可知浮力相同,由此可得浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(3)图中①④和②⑥四次实验,铜和铝重力不同,铜和铝的体积相同,因为都是浸没在水中,所以物体浸在液体中的体积相同,铜块受到的浮力
铝块受到的浮力
所以它们在水中受到的浮力相同,由此可知浮力的大小与重力无关。
(4)探究浮力的大小与液体密度的关系,需要使物体浸在液体中的体积相同,液体密度不同,故选择①⑤⑦三次实验。
8.(1)acd
(2) 人从浅水区走入深水区,越到深处,脚底感觉到的压力越小 越大
(3) 不能 没有控制物体排开液体的体积相同
(4) 2
【详解】(1)猜想a为浮力大小与浸没在液体中的深度有关;要验证猜想a是错误的,需要控制液体密度和排开液体的体积都相同,仅改变物体浸没在液体中的深度;由图可知,a、c、d三次实验中液体密度相同,物体排开液体的体积也相同,只是浸没在液体中的深度不同,而物体浸没在液体中时测力计示数相同,即浮力相同,所以可以验证猜想a是错误的。
(2)[1][2]猜想b为浮力大小与物体排开液体的体积有关,生活中人从浅水区走向深水区时,感觉身体变轻(即浮力变大),可支持猜想b;观察a、b、c三次实验,液体密度不变,从b到c,物体排开液体的体积逐渐增大,测力计示数逐渐减小,根据称重法可知物体受到的浮力逐渐增大,所以可以得到结论:当液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,物体所受到的浮力越大。
(3)[1][2]要探究浮力大小与液体密度的关系,根据控制变量法可知,应控制排开液体的体积相同,而液体的密度不同;比较b步骤与e步骤的实验数据可知,b步骤中物体没有完全浸没,e步骤中物体完全浸没,排开液体的体积不同,即没有控制排开液体的体积相同,所以不能得出浮力大小与液体密度的关系。
(4)[1]由称重法测浮力可知,物体全部浸入水中时所受的浮力为
[2]物体的体积
[3]物体浸没在盐水中受到的浮力为
物体浸没在盐水中和水中排开液体的体积相等,则盐水的密度
9.(1) 浮力 2.4 1
(2) 一 正确
(3)没有控制液体的密度相同
(4)物体排开液体的体积
【详解】(1)[1]图A测力计的示数等于物块甲的重力大小,图B测力计的示数等于细线对物块甲的拉力大小,而对物块甲受力分析可知,物块甲受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和水对其竖直向上的浮力作用而处于平衡,根据称重法可知,A、B两图中弹簧测力计的示数之差就等于物块甲在水中受到的浮力。
[2]图A中,测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N,所以,物块甲的重力为2.4N。
[3]图C中,物块甲浸没在水中,此时测力计的示数为1.4N,根据称重法可得,物块甲浸没在水中受到的浮力为
(2)分析实验步骤A、D、E知道,在D、E中,物块甲排开液体的体积相同,且在液体中的深度相同,液体的密度不同,测力计的示数不同,根据称重法可知,物块甲受到的浮力不同,可知,物体在液体中受到的浮力大小与液体的密度有关,所以,可验证猜想一是正确的;由于控制了物体排开液体的体积、物体浸没在液体中的深度不变,所以,无法验证猜想二和三是否正确。
(3)分析图C与图E的数据,物块甲在液体中排开液体的体积相同,浸没在液体中的深度不同,且液体的密度不同,不符合控制变量法的要求,因此不能通过分析图C与图E的数据验证猜想三,所以,其中存在的问题是没有控制液体的密度相同。
(4)要探究浮力与物体密度的关系,根据控制变量法,需使物体排开液体的体积相同,所以,应将物块甲缓慢浸入水中,使水面上升到O点处,读取测力计的示数。
10.(1)2.7
(2)有关
(3)0.4
(4)液体密度
【详解】(1)由图①可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,则其示数为2.7N。
(2)分析实验中①②③④步骤,液体的密度相同,随着铝块排开液体的体积增大,弹簧测力计的示数减小,由称重法可知,铝块所受浮力也增大,因此可以说明浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(3)步骤⑥中物体所受浮力F浮=G-F6=2.7N-2.3N=0.4N
(4)分析实验步骤①⑤⑥⑦,排开液体的体积相同,盐水的密度最大,弹簧测力计的示数最小,由称重法可知浮力最大,可以得到物体排开液体的体积相同,液体的密度越大,浮力越大。
11.(1) d 无
(2) de 与液体密度有关
(3)没有控制排开液体体积相同
【详解】(1)[1][2]若要探究浮力大小与液体深度的关系,需要控制物体排开液体的体积和液体的密度不变,只改变物体在液体中的深度。从图中可以看出,图(a)是物体在空气中的重力,图(c)是物体浸没在水中某一深度时的拉力,而图(d)是物体浸没在水中更深位置时的拉力。由于物体在图(c)和图(d)中都是浸没状态,所以排开水的体积相同,且水的密度也相同。比较图(a)、(c)和(d)中弹簧测力计的示数,可以发现物体在图(c)和图(d)中的浮力大小相等(因为拉力差即浮力,都等于重力减去拉力,且重力不变,拉力相等,所以浮力相等),这说明浸没在液体中的物体受到的浮力大小与液体深度无关。
(2)[1][2]若要探究浮力大小与液体密度是否有关,需要控制物体排开液体的体积和物体在液体中的深度不变,只改变液体的密度。从图中可以看出,图(d)是物体浸没在水中时的拉力,而图(e)是物体浸没在盐水中时的拉力。由于物体在图(d)和图(e)中都是浸没状态,所以排开液体的体积相同,且物体在液体中的深度也相同。比较图(a)、(d)和(e)中弹簧测力计的示数,可以发现物体在图(e)中的浮力大于在图(d)中的浮力(因为拉力越小,浮力越大),这说明浸没在液体中的物体受到的浮力大小与液体密度有关,且液体密度越大,浮力越大。
(3)对于小组同学想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”的实验,他们存在错误。因为他们在改变物体形状的同时,也改变了物体排开水的体积。根据浮力公式,排开水的体积越大,浮力越大。所以,他们在比较浮力大小时,并没有控制排开液体的体积这一变量不变。因此,他们得出的结论是错误的。具体来说,步骤一中易拉罐漂浮在水面上,受到的浮力等于其重力;而步骤二中易拉罐下沉至杯底,受到的浮力小于其重力。但是,由于步骤二中易拉罐排开水的体积大于步骤一中的排开水的体积,所以不能直接比较两个步骤中的浮力大小来得出物体受到的浮力与形状有关的结论。
12.(1)排开液体的体积或浸入液体的体积
(2)无关
(3)2.4
(4)液体密度
(5)控制变量法
【详解】(1)比较B、C两图,物体浸没在液体中的体积不同,测力计的示数也不一样,得到的结论是:物体受到的浮力大与排开液体的体积或浸入液体的体积有关。
(2)比较C、D两图,物体浸没在液体中的体积相同、深度不同,但测力计的示数相同,得到的结论是:物体受到的浮力大小与浸没深度无关。
(3)根据A、E图中的实验数据,根据稳重法,可知物体浸没在盐水中所受的浮力为
(4)比较C、E两图,物体浸没在液体中的体积相同、深度相同,但液体不同,测力计的示数也不一样,得到的结论是:物体受到的浮力大小与液体密度有关。
(5)实验中采用的物理研究方法是控制变量法。物理学中对于多因素或多变量的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。
13.(1)物体排开液体的体积
(2)①④⑦
(3)无关
(4) ①⑤⑦ 在物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大
(5)控制变量法
(6)丁
【详解】(1)比较①③④三次实验可知,当液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大,所以这三步是探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系。
(2)要探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系,需要保持液体密度和物体排开液体体积相同,物体浸没在液体中的深度不同,所以选择①④⑦。
(3)铜块受到的重力为G铜=9N,铝块受到的重力为G铝=2.8N,重力不相等,铜块受到的浮力为
铝块受到的浮力为
两者浮力相等,所以物体受到的浮力大小与物体重力无关。
(4)[1]要探究浮力的大小与液体密度的关系,应该将同一个物体浸入不同的液体,同时保持物体排开液体的体积相同,所以选择①⑤⑦,且铜在盐水中的拉力更小,根据公式可知,浮力更大,所以实验结论为在物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
[2]从铜块的底面接触水面开始,到铜块浸没过程中,液体密度不变,浸入水中深度变大,使排开液体的体积不断增大,由[1]中结论可知,物体受到的浮力越大;在铜块浸没开始,直至浸没到更深的位置的过程中,液体密度不变,排开液体的体积等于物体的体积,保持不变,只是物体在液体中的深度在不断增大,由[2]中结论可知,物体受到的浮力不变,故丁图能表示此过程铜块所受浮力F与浸入水中深度h关系。
(5)浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,物理学中对于多变量影响的问题,探究过程中采用控制变量法。
(6)从铜块的底面接触水面开始,到铜块浸没过程中,液体密度不变,浸入水中深度变大,使排开液体的体积不断增大,物体受到的浮力越大;在铜块浸没开始,直至浸没到更深的位置的过程中,液体密度不变,排开液体的体积等于物体的体积,保持不变,只是物体在液体中的深度在不断增大,物体受到的浮力不变,故丁图能表示此过程铜块所受浮力F与浸入水中深度h关系。
14.(1)1.6
(2) 无 液体密度
(3)B
【详解】(1)图A中,测力计测量的是物体的重力,此时测力计示数为6N,则物体的重力为;图B中,测力计的分度值为0.2N,示数为4.4N,则此时物体受到的拉力为,根据称重法可得,物体在图B中所受浮力为
(2)[1]由图中A、C、D三图可知,物体浸没的液体密度相同(均为水),物体浸没的深度不同,排开水的体积相同,C、D中测力计的示数相同,根据称重法可知,物体受到的浮力相等,可知,浮力大小和浸没的深度无关。
[2]由图中的A、D、E三图可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,测力计的示数不同,根据称重法可知,物体受到的浮力不同,故可知,浮力大小和液体的密度有关。
(3)多次测量取平均值是为了减小误差,为了使实验结论更具有普遍性,应换用其他液体多次实验,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
答案第1页,共2页
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