期末实验专题复习--阿基米德原理2025-2026学年沪粤版物理八年级下册
2026-07-05
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪粤版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 9.2 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 | 1.11 MB |
| 发布时间 | 2026-07-05 |
| 更新时间 | 2026-07-05 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58660467.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,通过基础操作、误差分析、拓展迁移构建系统性训练体系,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|
|----|-----------|----------|----------|
|基础验证|5题|实验步骤优化(先测空桶重力)、称重法浮力计算(F浮=F1-F2)|从原理(F浮=G排)到实验验证,构建“测量-推导-结论”逻辑链|
|误差分析|4题|误差归因(溢水杯未装满、物体触底)、数据修正方法|通过变量控制分析实验误差,深化科学论证能力|
|拓展应用|6题|原理迁移(测密度:ρ=Δm1/Δm2·ρ水)、图像分析|从定性验证到定量计算,实现物理观念向问题解决能力转化|
内容正文:
期末实验专题复习--阿基米德原理
1.在“探究物体所受浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系”实验中,同学们设计了图甲和图乙两种不同的方案。
(1)根据图甲的方案,按照合理的顺序可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小___________它排开的液体所受的重力。
(2)在图乙的方案中,同学们将装满水的溢水杯放在升降台C上,用C来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计A的示数___________。在这个过程中压力传感器的示数是否发生变化?并说明理由_________。
2.小明在验证“阿基米德原理”实验中:
(1)用已调零的弹簧测力计,按照图甲中所示顺序进行实验操作,测力计的示数分别为:F1、F2、F3、F4,由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮=_________;
(2)小明预期要获得的结论是:_________(用此题中所给字母表示);
(3)小明分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正。进一步思考:如果实验中物体没有完全浸没水中,能否验证“阿基米德原理”。正确的观点是_________(选填“能”或“不能”)验证;
(4)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m1,将铁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m2,则m1_________m2(选填“>”、“=”、“<”)。
3.某物理兴趣小组在探究浮力规律时,设计了以下实验方案。
(1)如图-甲所示,小华采用传统方法验证阿基米德原理。物块浸没在水中受到的浮力=______N,小烧杯中水的重力=______N,造成这种结果的原因可能是______(填字母);
A.最初溢水杯中的水未装满至溢水口
B.整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
(2)利用小华的实验数据,可计算出物块的密度为______;(取,)
(3)小明设计了改进方案,如图-乙所示。将装满水的溢水杯置于可调节高度的升降台上,当逐渐升高升降台时,随着物块浸入水中体积的增大,弹簧测力计A的示数逐渐______(选填“增大”“减小”或“不变”),且弹簧测力计A的示数变化量______(选填“大于”“小于”或“等于”)B的示数变化量,从而验证了阿基米德原理;
(4)【拓展】组员小丽另辟蹊径,利用电子秤、水和木块结合浮力的知识测量盐水的密度,实验步骤如图所示。
①测出烧杯和水的总质量;
②用细针将木块完全压入水中(未触底),静止时电子秤示数为;
③测出烧杯和盐水的总质量;
④用细针将木块完全压入盐水中(未触底),静止时电子秤示数为;
⑤盐水密度=______(用字母、、、、表示)。
4.下图所示的是小涛同学探究“浮力的大小与石块排开液体所受重力关系”的实验。
【分析论证】
(1)上面操作过程错误的是___________(填序号),正确的做法是___________。
(2)纠正错误后继续实验,④中石块受到的浮力___________N。
(3)石块排开的水所受的重力___________N。
(4)实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力___________物体排开水所受的重力。
(5)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求平均值
B.用原来的方案将水换成酒精再进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积不等的铁块再进行实验
【拓展】
(6)小涛同学在做实验时还发现,在石块浸没后继续下降的过程中(未接触容器底部),弹簧测力计的示数不再变化。这说明物体所受浮力大小与___________无关。
5.为了探究“物体的浮沉条件”,灵灵同学在老师的指导下完成了以下实验,如图所示。(取10N/kg,)
步骤一:用弹簧测力计测出一个带盖子的空玻璃瓶的重力,如图甲所示;
步骤二:用手拿着这个空玻璃瓶浸没在水中,放手后发现玻璃瓶上浮;
步骤三:将一个物块装入玻璃瓶并盖上盖子,放入水中放手后发现玻璃瓶下沉;
步骤四:取出玻璃瓶并擦干瓶上的水,挂在弹簧测力计上,保持玻璃瓶竖直,然后从图乙位置慢慢浸入水中,并根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数与玻璃瓶下表面浸入水中深度的关系如图丙所示。
(1)装有物块的玻璃瓶全部浸没时受到的浮力是_______N。
(2)图丙中段表示玻璃瓶受到的浮力逐渐_______,这说明物体所受浮力大小与_________有关;BC段说明物体受到的浮力大小与浸没的深度________(选填“有关”或“无关”)。
(3)步骤二中空玻璃瓶浸没时受到的浮力为________N。
(4)灵灵认真分析以上实验数据和现象后发现,物体的沉浮与物体的重力和所受浮力有关,分析可得出结论:物体上浮的条件是________。
(5)当玻璃瓶刚好浸没时,下表面受到水的压强为________Pa。
(6)细心的灵灵同学发现玻璃瓶上还标有100mL的字样,请教后得知这表示玻璃瓶的容积,于是他灵机一动,在装有物块的玻璃瓶内装满水,再用弹簧测力计测出总重力,如图丁所示,此时弹簧测力计示数为3.1N,根据以上数据他算出了物块的密度约为______kg/m3。(结果保留一位小数)
6.为了探究物体所受浮力的大小跟排开液体所受重力的关系,小云先利用某圆柱体和水进行了如图A、B、C、D所示的实验。
(1)该实验最合理的顺序是________(填序号)。通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它________。
(2)以下情况会影响结论的是________。
A.图A中水面未到达溢水杯的溢水口 B.图B中物体未全部浸没在水中
(3)大大咧咧的小云在实验步骤B的测量中,把物块浸没时不小心将溢水杯中的水溅出,这样会导致测得的“物体排开液体所受的重力”________(选填“偏大”、“不变”或“偏小”);
(4)若A、B、C、D图中弹簧测力计的示数分别是、、、,且、分别为8N和4.8N,则圆柱体的体积为________,圆柱体的密度为________。
(5)小明将该圆柱体悬挂在弹簧测力计下,缓慢浸入另一种未知液体中,弹簧测力计示数F随圆柱体下表面浸入液体的深度h变化的关系图像如图E,则圆柱体刚好浸没时受到液体的浮力为________N,此时未知液体对圆柱体下表面的压强为________Pa。
7.小玲和小新在学完《阿基米德原理》这节课后,利用石块进行实验探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)小玲安装如题图甲所示步骤进行实验,正确的测量顺序应该是_________;
(2)石块所受浮力=________N;
(3)同组的小新提出了一个新方案,他将满水的溢水杯放在升降台C上,用C来调节溢水杯的高度。当小新逐渐调高升降台时,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计A示数的变化量______(选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计B示数的变化量。在这个过程中电子秤的示数______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
8.在“探究物体所受浮力的大小与物体排开的液体所受重力的关系“实验中,同学们设计了如图1、2所示的两种不同方案。
(1)如图1所示,为完成本实验,最合理的操作顺序是______。
①若实验步骤甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,则可知实验中测得物体受到的浮力F浮=______(用测量量的符号表示);
②若F1、F2、F3、F4之间满足______(用测量量的符号表示)的关系,则可以得出物体所受浮力的大小等于其排开的液体所受重力的结论;
③若步骤乙中物体放入液体中前,溢水杯中未装满液体,此时物体所受浮力大小______(选填“大于”“小于”或“等于”)其排开液体的重力。
(2)在如图2所示的实验方案中,A和B 两个弹簧测力计完全相同,薄塑料袋的质量忽略不计。
①调节升降台使溢水杯向上缓慢移动,重物便会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______,弹簧测力计B 的示数逐渐______;(均选填“增大”或“减小”)
②比较弹簧测力计A的示数变化量的大小和弹簧测力计B的示数变化量的大小,若它们的大小关系满足______(选填“>”“<”或“=”),则说明物体所受的浮力等于物体排开液体所受的重力。
9.探究“浮力的大小与物体排开水所受重力的关系”的实验装置及过程如图所示:
(1)如图实验装置中,会影响实验的是________(只填字母代号),如果这样会导致排开水的重力________(填“偏大”或“偏小”):
(2)在完善实验装置后,有如下实验步骤,你认为可以减小误差的合理操作顺序应该是________;
①将铁块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的读数为F1
②将铁块浸没在液体中,弹簧测力计的读数为F2
③将装有排出液体的小桶挂在弹簧测力计下,弹簧测力计读数为F3
④将空桶挂在弹簧测力计下,弹簧测力计读数为F4
(3)通过探究,若等式________成立(选用F1、F2、F3和F4表示),则得出阿基米德原理;
(4)为了得到更普遍得结论,下列继续进行得操作中不合理得是( )
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
(5)如果将实验中的水换成酒精。()其他情况不变,物体受到的浮力________。(填“变大”“变小”或“不变”)
(6)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则________(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
10.如图,小明在验证“阿基米德原理”实验中:
(1)用已调零的弹簧测力计进行实验操作,测力计的示数分别为:F1、F2、F3、F4,由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮=_________,测得铁球排开水所受的重力表达式为G排=_________(用此题中所给字母表示);
(2)你认为实验的最佳顺序是_________;
A.甲丁乙丙 B.丁甲乙丙 C.甲乙丙丁
(3)若物体漂浮时,浮力_________(选填“一定”或“不一定”)等于物体排开液体的重力;
(4)若步骤乙中,铁球只浸入水中一半,对实验结论_________影响。(选填“有”或“无”)
11.小明利用图甲所示装置探究“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,可知物块受到的浮力______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它排开的液体所受的重力。
(2)实验中若溢水杯中的水未盛满,会得到______(选填“大于”“等于”或“小于”);溢水杯盛满水,若物块入水后接触到了容器底部,则______(选填“大于”“等于”或“小于”);
(3)根据图甲实验数据,还可以计算出该物块的密度______。(取10N/kg)
【拓展】
(4)小组同学交流、评估和反思后,有同学提出也可以用电子秤替代弹簧测力计探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”如图乙所示,图乙中电子秤的示数______(选填“大于”“等于”或“小于”),通过分析,也能得出第(1)问的实验结论。其他同学进一步思考,将烧杯放在电子秤上,烧杯中倒入适量盐水,将系有一细绳的物块浸没在盐水中,且不触碰烧杯底和壁,电子秤示数如图丙所示,测得盐水密度的表达式为______(用图甲计算结果和图丙所给物理量表示)。(取10N/kg)
12.小华同学做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验:
(1)实验步骤如图所示,甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,物体受到的浮力F浮=_________;(用字母F1、F2、F3、F4表示)
(2)实验操作完成后,小华需要分析弹簧测力计的四次示数,当F1、F2、F3、F4满足_________关系时,说明浸入液体中的物体所受浮力大小等于物体排开的液体所受重力的大小;(用字母F1、F2、F3、F4表示)
(3)为了方便操作和减小测量误差,最合理的操作顺序步骤应该是:_________;
(4)小华在步骤乙的操作中,只将圆柱体的一部分浸在液体中,其他步骤操作正确,他_________(选填“能”或“不能”)得到实验结论。
13.铁块在水中会下沉,而制成船却能漂浮在水面上自由航行。小明认为这是由于铁块形状发生了改变,在水中受到的浮力变大了。请你和小明一起来探究浮力的大小是否与物体浸在液体中的形状有关。
(1)选用可塑性强且不吸水的一块橡皮泥,在质量一定的情况下,只改变橡皮泥的 ___________,分别浸没在水中,测出其所受的浮力并进行比较;
(2)按照实验思路依次进行如图所示的操作。由图甲可知,橡皮泥所受的重力为___________N;图乙中橡皮泥浸在水中所受的浮力为 ___________N,并分别计算图丙、丁和戊中橡皮泥浸在水中时所受的浮力;
(3)分析实验数据,可得出结论:物体在液体中所受浮力的大小与 ___________。
14.小东在学习“阿基米德原理”时,利用弹簧测力计、水、铁球、溢水杯、小桶、细线等器材设计如图所示实验。
(1)为了减小误差,图甲中合理的实验顺序是___________;
(2)用已调零的弹簧测力计按合理的顺序进行实验,并收集数据。弹簧测力计的示数分别是、、、,为了验证阿基米德原理,小东预期要获得的结论是:___________(用此题中所给字母表示);
(3)为了更直观的验证阿基米德原理,小东将装满水的溢水杯放在升降台上,进行了图乙所示实验,当逐渐调高升降台时,发现随着铁球浸入水中的体积变大,弹簧测力计变小的过程中弹簧测力计变大,若弹簧测力计的示数和的___________相等,就可以证明。
(4)做完上述实验后,小东想利用图乙中的装置测量一个苹果的密度,步骤如下:
①将小桶挂于弹簧测力计下,把苹果轻轻放入装满水的溢水杯中,如图丙所示,苹果静止时弹簧测力计的示数变化量为;
②将苹果取出,把小桶中的水倒掉后重新挂于弹簧测力计下。溢水杯加满水后用细铁丝将苹果全部压入水中,如图丁所示,弹簧测力计的示数变化量为。
则该苹果的密度表达式为_________(用、和表示);
③完成实验后,小东进行实验评估时发现测得的苹果密度偏小,原因可能是___________。
A.②中取出的苹果表面有水珠
B.丙图中水没有完全排出就读数
C.②中倒掉水的小桶内有水珠
D.丁图中苹果触碰到溢水杯底部
15.如图所示“探物”小组利用弹簧测力计、金属块、溢水杯等器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)操作过程如图所示,为了使操作更加简便且能减小误差,图中最合理的顺序是______;
(2)若F1、F2、F3、F4之间满足______的关系,则可以得出金属块所受浮力的大小等于它排开液体所受重力的结论;(用图中物理量符号表示)
(3)小凯认为实验过程中,只将金属块的一部分浸在水中是得不出实验结论的。结合所学,你认为他的说法______(选填“正确”或“不正确”):若实验过程中,溢水杯中的水没有装满,则F浮______ G排(选填“>”、“<”或“=”);
(4)金属块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出的弹簧测力计示数F随金属块浸入深度h变化的关系图象如图戊所示。分析图象可得:h=4cm时,金属块受到的浮力为______ N;金属块刚浸没时,水对金属块底部的压强是______ Pa;
(5)组长小明同学在学习过浮力相关知识后,利用圆柱形玻璃杯、适量的水和细针,又找了一把刻度尺,测出了木块的密度,请你将下列测量步骤补充完整。
①在玻璃杯中装入适量的水,用刻度尺测出杯中水的深度为h0;
②将木块轻轻放入玻璃杯中,待它漂浮时,用刻度尺测出杯中水的深度为h1;
③用针缓慢地把木块压入水中,使之浸没,用刻度尺测出杯中水的深度为h2;
④写出木块密度的表达式ρ木=______(用h0、h1、h2和ρ水表示)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《期末实验专题复习--阿基米德原理2025-2026学年沪粤版物理八年级下册》参考答案
1.(1)等于
(2) 变小 见解析
【详解】(1)图甲①步骤弹簧测力计的示数为4N;利用图甲①②两个步骤,根据称重法可得,石块所受浮力大小F浮=G-F=4N-3N=1N
利用图甲③④两个步骤,石块排开水的重力等于装有排开水的小桶总重力减去空小桶的重力,即G排=F4-F3=2N-1N=1N
故F浮=G排,即浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
(2)[1]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,弹簧测力计A的示数F示=G-F浮,浮力变大,则弹簧测力计A的示数变小。
[2]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;将烧杯、水和物体看做一个整体,容器对升降台C的压力等于空杯和杯内水的总重与物体的重力之和再减去物体受到的拉力(大小等于测力计的示数),即F压=G杯+G杯内水+G物-F示
而G物-F示=F浮
所以F压=G杯+G杯内水+F浮
根据阿基米德原理F浮=G排水可知,所以F压=G杯+G杯内水+G排水
由于杯内的水和排出的水的总重等于原来杯子里的水的重力,是个定值,所以在这个过程中容器对升降台C的压力不变,在这个过程中压力传感器的示数不发生变化。
2.(1)F1-F2
(2)F1-F2=F3-F4
(3)能
(4)=
【详解】(1)由实验步骤可知,物体的重力是F1,物体浸没在水中弹簧测力计对物体的拉力是F2,故物体浸没在水中受到的浮力。
(2)由实验步骤可知,物体排开水的重力
由阿基米德原理可知,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,故,所以预期要获得的结论是
(3)如果实验中物体没有完全浸没水中,物体受到的浮力减小,物体排开水的重力也减小,物体浸在水中的体积大小不影响阿基米德原理的验证,即能验证“阿基米德原理”。
(4)铁球浸没在水中,铁球受到的浮力;物体间力的作用是相互的,则铁球给水的压力,当铁球浸没在盛满水的溢水杯中,排出水的重力为G排,即电子秤的压力增加了F浮,又减少了G排,因为,故电子秤受到的压力不变,电子秤示数不变,所以。
3.(1) 2 1.9 A
(2)
(3) 减小 等于
(4)
【详解】(1)由图甲可知,物块重力为5N。根据称重法,物块浸没在水中受到的浮力
小烧杯中水的重力
造成这种结果的原因可能是最初溢水杯中的水未装满至溢水口,导致排开水的体积偏小,使得排开水的重力偏小。
(2)物块的体积为
则物块的密度为
(3)如图-乙所示,将装满水的溢水杯置于可调节高度的升降台上,当逐渐升高升降台时,随着物块浸入水中体积的增大,物块受到的浮力变大,根据称重法
弹簧测力计A的示数逐渐减小;弹簧测力计A的示数变化量等于浮力大小,弹簧测力计B的示数变化量等于物块排开水的重力大小,根据阿基米德原理,弹簧测力计A的示数变化量等于弹簧测力计B的示数变化量。
(4)用细针将木块完全压入水中(未触底),静止时电子秤示数为,根据力的相互作用,此时木块受到的浮力为
用细针将木块完全压入盐水中(未触底),静止时电子秤示数为,此时木块受到的浮力为
木块排开液体的体积相同,根据可知,浮力与液体密度成正比,则有
解得盐水密度
4.(1) ② 将溢水杯装满水
(2)0.4
(3)0.4
(4)等于
(5)A
(6)物体浸没在液体中的深度
【详解】(1)[1][2]在探究“浮力的大小与石块排开液体所受重力关系”的实验中,需要准确测量石块排开液体的重力。如果溢水杯没有装满水,那么石块放入溢水杯时,溢出水的体积就不是石块排开液体的真实体积,会导致测量的排开液体重力不准确。所以图中操作过程错误的是②,正确的做法是将溢水杯装满水。
(2)根据称重法测浮力,浮力大小等于物体在空气中的重力减去物体在液体中时弹簧测力计的示数。由图可知,物体在空气中弹簧测力计示数G=3N,物体浸没在水中时弹簧测力计示数F= 2.6N,则情境④中石块受到的浮力。
(3)由图可知,空桶的重力G桶=1.8N,桶和排开的水的总重力G总=2.2N,那么石块排开的水所受的重力。
(4)通过前面计算得出,石块受到的浮力F浮=0.4N,石块排开的水所受的重力G排=0.4N,二者大小相等。所以实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受到的重力。
(5)A.本实验是探究浮力与排开液体重力的关系,不是测量性实验,多次测量求平均值并不能得到更普遍的结论,故A符合题意;
B.将水换成酒精再进行实验,改变了液体的种类,可以探究在不同液体中浮力与排开液体重力的关系,能得到更普遍的结论,故B不符合题意;
C.将石块换成体积不等的铁块再进行实验,改变了物体的种类,可探究不同物体在液体中浮力与排开液体重力的关系,能得到更普遍的结论,故C不符合题意。 故选A。
(6)在石块浸没在水中后继续下降的过程中(未接触容器底部),弹簧测力计的示数不再变化,根据称重法F浮=G -F,G不变,F不变,说明浮力不变。而此过程中物体所处深度在改变,所以说明物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
5.(1)1.8
(2) 变大 物体排开液体的体积 无关
(3)1.8
(4)浮力大于物体重力
(5)600
(6)3.3×103
【详解】(1)由图丙得,装有物块的玻璃瓶全部浸没时受到的浮力是
(2)[1][2]图丙中段玻璃瓶受到的拉力不断减小,玻璃瓶的总重力不变,由得,图丙中段玻璃瓶受到的浮力逐渐变大;此过程中玻璃瓶排开水的体积变大,这说明物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
[3]BC段物体浸没在水中,物体浸没在水中的速度改变,物体受到的拉力不变,说明物体受到的水的浮力不变,说明物体受到的浮力大小与浸没的深度无关。
(3)步骤二中空玻璃瓶浸没时排开水的体积与装有物块的玻璃瓶浸没时排开水的体积相同,由得,玻璃瓶受到的浮力相同,则步骤二中空玻璃瓶浸没时受到的浮力为1.8N。
(4)由图甲得,测力计的分度值为0.2N,示数为1.4N,即空玻璃瓶的重力为1.4N,空玻璃瓶浸没时受到的浮力为1.8N,此时空玻璃瓶受到的浮力大于重力,空玻璃瓶上浮,说明物体上浮的条件是浮力大于物体重力。
(5)由图丙得,当玻璃瓶刚好浸没时,玻璃瓶下表面浸入水中深度为6cm,此时下表面受到水的压强为
(6)由图丙得,玻璃瓶与物块的重力为2.4N。细心的灵灵同学发现玻璃瓶上还标有100mL的字样,请教后得知这表示玻璃瓶的容积,于是他灵机一动,在装有物块的玻璃瓶内装满水,再用弹簧测力计测出总重力,此时弹簧测力计示数为3.1N,此时瓶中装的水的重力为
由得,玻璃瓶中装的水的体积为
物块的体积为
物块的重力为
物块的密度约为
6.(1) D、A、B、C 排开液体所受的重力
(2)A
(3)偏小
(4)
(5) 4 500
【详解】(1)探究浮力与排开液体重力关系的合理步骤:先测空桶重力(D),再测圆柱体重力(A),再将圆柱体浸入溢水杯让水溢出(B),最后测桶和排开水的总重(C),因此顺序为;实验结论为:浸在液体中的物体,浮力大小等于它排开液体所受的重力。
(2)A.若水面未到达溢水口,排开的水无法全部溢出,测得排开液体重力偏小,会影响结论,故A符合题意;
B.物体未完全浸没时,仍符合浮力等于排开液体重力的规律,不影响结论,故B不符合题意。
故选A。
(3)溢水杯中水溅出后,小桶收集的水减少,测得的桶和水总重偏小,因此计算得到的排开液体重力偏小。
(4)圆柱体浸没在水中时,浮力
根据阿基米德原理,圆柱体的体积
圆柱体的质量
圆柱体的密度
(5)由图E可知,时弹簧测力计示数等于圆柱体重力,时圆柱体刚好浸没,拉力,浮力
浸没时深度
液体密度
下表面压强
7.(1)④①②③
(2)0.4
(3) 等于 不变
【详解】(1)探究浮力与排开液体重力的关系时,为了避免小桶残留水带来测量误差,需要先测量空小桶的重力、石块的重力,再将石块浸没在溢水中读取测力计拉力,最后测量小桶和排开液体的总重力,因此合理顺序是④①②③;
(2)根据称重法测浮力:已知石块重力,石块浸没在水中时弹簧测力计拉力,因此
(3)[1]随着重物浸入水中体积变大,浮力增大,弹簧测力计A的示数满足
因此A示数的减小量等于浮力的增大量,即;弹簧测力计B示数的增加量等于排开液体的重力,即。根据阿基米德原理,因此弹簧测力计A示数的变化量等于B示数的变化量。
[2]对溢水杯和杯内水整体分析:重物对水有向下的压力,大小等于浮力,而溢水杯流出水的重力等于,因此整体对电子秤的总压力不变,电子秤的示数不变。
8.(1) 丙、甲、乙、丁 F1-F2 F1-F2=F4-F3 大于
(2) 增大 减小 =
【详解】(1)[1]为了防止小桶沾水后测量小桶重偏大,应先测小空桶的重力,为防止物体沾水后测量它的重力偏大,应先测物体重力,再将物体浸入水中测量拉力,最后测小桶中溢水后的总重力,因此最合理的操作顺序是丙、甲、乙、丁。
[2][3]由图甲和图乙,根据称重法可知物体受到的浮力F浮=F1-F2
由图丙和图丁,排开液体的重力G排=F4-F3
若F1、F2、F3、F4之间满足F1-F2=F4-F3
则可以得出物体所受浮力的大小等于其排开的液体所受重力的结论
[4]若溢水杯中的水未装满,小桶收集到的水会变少,所测排开水的重力会偏小,所以此时物体所受浮力大小大于其排开液体的重力。
(2)[1][2]重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中时,排开水的体积逐渐增大,物体受到方向向上的浮力逐渐增大,根据称重法可知,弹簧测力计B的示数逐渐减小;同时物体排开的水逐渐流入塑料袋,塑料袋内水的重力逐渐增加,弹簧测力计A的示数逐渐增大。
[3]根据称重法可知,物体受到的浮力,物体排开液体所受重力,所以,当,即时,物体所受的浮力等于物体排开液体所受的重力。
9.(1) B 偏小
(2)④①②③
(3)F1-F2=F3-F4
(4)A
(5)变小
(6)能
【详解】(1)[1][2]如图所示,用排水法测物体受到的浮力,溢水杯中应装满水,而本实验步骤B中溢水杯没有装满水,得到的排开水的体积比实际值小,所以排开水的重力偏小。
(2)为减小实验误差,本实验中应当在小桶和铁块接触水之前就测出它们所受的重力,如果在接触水之后再测量小桶和铁块的重力,由于表面沾水,会导致测得的重力偏大,使误差增大,故正确顺序应为④①②③。
(3)阿基米德原理的内容是物体受到的浮力等于它排开液体受到的重力,根据实验结果,铁块受到的浮力为F浮=F1-F2,铁块排开水受到的重力为G水=F3-F4,则如果F1-F2=F3-F4成立,可得出阿基米德原理。
(4)本实验中为了得到更普遍的结论,应当换用不同的实验对象即不同的液体和物体进行多次实验,而不是用原来的实验器材多次测量取平均值,故选A。
(5)由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当排开液体的体积不变时,液体密度减小,受到的浮力减小,所以换成酒精后浮力减小。
(6)阿基米德原理对完全浸没的物体和浸入一部分的物体都是适用的,因此只将石块的一部分浸在水中且其他步骤操作正确时,也能得到正确的结论。
10.(1) F1-F2 F3-F4
(2)B
(3)一定
(4)无
【详解】(1)[1][2]由图甲看出,物体的重力是F1,物体浸没在水中弹簧测力计对物体的拉力是F2,根据称重法可知,物体浸没在水中受到的浮力
F浮=F1-F2
小桶的重力为F4,小桶和排开水的总重力为F3,因此物体排开水的重力是
G排=F3-F4
(2)最合理的实验顺序是:丁,用弹簧测力计测出测出空小桶的重力;甲,用弹簧测力计测出测出物体所受到的重力;乙,将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中,用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水,读出这时测力计的示数;丙,用弹簧测力计测出测出接水后小桶与水所受的总重力;即正确顺序为:丁甲乙丙,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)物体漂浮时,浮力等于重力,根据阿基米德原理,物体所受浮力等于排开液体的重力,所以若物体漂浮时,浮力一定等于物体排开液体的重力。
(4)铁球只浸入水中一半时,铁球受到的浮力仍等于排开液体的重力,因此对实验没有影响。
11.(1)0.8
(2) 大于 大于
(3)
(4) 等于
【详解】(1)由图甲弹簧测力计示数可得浮力
(2)[1]如果溢水杯未盛满水,在物块浸入水的过程中,水会先上升至溢水口而后才溢出,因此大于。
[2]如果物块浸入水中后接触容器底部,物块会受支持力,导致弹簧测力计示数变小,计算所得的浮力就会偏大,因此大于。
(3)根据物块重力可得物块质量
由物块受到的浮力可得物块的体积
由质量和体积可得物块的密度
(4)[1]将物块浸入水中,电子秤受到的压力比原来增大了,大小等于,同时溢出的水使电子秤受到的压力减小了,图乙中电子秤的示数等于。
[2]由于本次实验使用了同一物块浸没在液体中,物块在液体中的等于实验甲中物块在水中的,所以液体的密度
12.(1)F1-F2
(2)F1-F2=F3-F4
(3)丁甲乙丙
(4)能
【详解】(1)根据称重法测浮力,物体受到的浮力等于物体在空气中的重力减去物体浸在液体中时弹簧测力计的示数,即。
(2)物体排开液体的重力,当时,说明浸入液体中的物体所受浮力大小等于物体排开的液体所受重力的大小。
(3)为方便操作和减小测量误差,应先测空桶重力(丁)、再测物体重力(甲)、然后将物体浸入液体测拉力(乙)、最后测桶和排开液体总重力(丙),所以操作顺序是丁、甲、乙、丙。
(4)阿基米德原理适用于部分浸入液体的情况,只要能准确测量出浮力和排开液体的重力,只将圆柱体一部分浸在液体中,也能得到实验结论。
13.(1)形状
(2) 2.7 1
(3)物体浸在液体中的形状无关
【详解】(1)根据控制变量法,探究浮力大小与物体浸在液体中形状的关系时,要控制其他因素不变,只改变物体形状,所以应选用可塑性强且不吸水的橡皮泥,在质量一定的情况下,只改变橡皮泥的形状,分别浸没在水中测浮力并比较。
(2)由图甲可知,弹簧测力计分度值为0.1N,示数为2.7N,根据二力平衡,此时弹簧测力计拉力等于橡皮泥重力,故橡皮泥所受重力为2.7N;根据称重法测浮力原理可得图乙中橡皮泥浸在水中所受浮力为
同理,读出图丙、丁和戊中弹簧测力计示数,同样可知图丙、丁和戊中橡皮泥浸在水中时所受浮力均为1N。
(3)由实验可知,橡皮泥质量一定,形状不同但都浸没在水中时,所受浮力大小相等;所以可得出结论:物体在液体中所受浮力的大小与物体浸在液体中的形状无关。
14.(1)D、A、B、C
(2)
(3)变化量
(4) AB
【详解】(1)为了减小误差,图甲中合理的实验顺序是先测量小桶的重力,然后测重物的重力,把物体浸入液体中,水流到小桶,再测小桶和排出水的重力,小桶重力增加的值即物体排开液体的重力,若排开水的重力等于测力计减小的重力,就证明了阿基米德原理,这种操作顺序误差小又最方便,合理的实验顺序是 D、A、B、C。
(2)因为根据称重法知是铁球所受的浮力,物体排开液体的重力。当满足,就证明了阿基米德原理。
(3)图乙所示实验,当逐渐调高升降台时,发现随着铁球浸入水中的体积变大,铁球排开水的体积变大,其受到的浮力变大,由称重法F浮=G-F′可知,弹簧测力计变小即为受到的浮力的过程中弹簧测力计变大排出水的重力,若弹簧测力计的示数和的 变化量相等,就可以证明。
(4)[1] ①将小桶挂于弹簧测力计下,把苹果轻轻放入装满水的溢水杯中,如图丙所示,苹果静止时弹簧测力计的示数变化量为;由称重法测浮力及漂浮的特点有
②将苹果取出,把小桶中的水倒掉后重新挂于弹簧测力计下。溢水杯加满水后用细铁丝将苹果全部压入水中,如图丁所示,弹簧测力计的示数变化量为,可知苹果浸没时受到的浮力为。由阿基米德原理可知排开水的体积,即其体积
则该苹果的密度表达式
[2]A.②中取出的苹果表面有水珠,丙图中对排出的水没有影响,不变,对丁图中浸没时,排出的水会偏多,变大,根据该苹果的密度表达式可知,密度的测量值偏小,故A符合题意;
B.丙图中水没有完全排出就读数,导致变小,根据密度表达式,测量值偏小,故B符合题意;
C.②中倒掉水的小桶内有水珠,丙中排出的水没有影响,不变,不变,密度的测量值不变,故C不符合题意;
D.丁图中苹果触碰到溢水杯底部,对排出的水的多少没有影响,故D不符合题意。
故选AB。
15.(1)丁、甲、乙、丙
(2)F1﹣F2=F3﹣F4
(3) 不正确 >
(4) 1 800
(5)
【详解】(1)为减小误差,应先测小桶重力(丁),这样可以保证小桶重力测量的准确性。接着测物块重力(甲),然后将金属块慢慢浸入液体,用小桶接溢出的水(乙),最后测量小桶和溢出水的总重(丙)。所以合理顺序是丁甲乙丙。
(2)根据称重法,金属块受到的浮力等于金属块在空气中的重力F1减去金属块浸没在液体中时弹簧测力计的示数F2,即F浮。排开液体的重力等于桶和水的总重F3减去小桶的重F4,即G排。根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于排开液体的重力,所以当F1−F2=F3−F4时,就可以得出金属块所受浮力的大小等于它排开液体所受重力的结论。
(3)[1]阿基米德原理在任何情况下都适用,即使物体没有完全浸入水中,物体受到的浮力依然等于排开液体的重力,所以小凯认为只将金属块一部分浸在水中得不出实验结论的说法不正确。
[2]若实验过程中溢水杯中的水没有装满,会导致排开水的质量减小,那么排开水的重力就偏小,从而使得 。
(4)[1]由图戊可知,浸入深度为0时,拉力即重力为4N,深度为4cm时,拉力为3N,故此时金属块受到的浮力
[2]由图戊可知,随着金属块浸入深度增加,浮力增大,弹簧测力计示数减小,当金属块刚好浸没时h=8cm=0.08m,此后弹簧测力计示数不变。故此时水对金属块底部的压强是
(5)木块漂浮时,重力等于浮力,即
木块体积,木块密度
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