实验专题（夯基练）：浮力实验专练2026-2027学年沪科版物理八年级下学期

**基本信息** 以控制变量法和称重法为核心，系统构建浮力实验探究的方法体系，涵盖影响因素分析、原理验证及误差评估，体现科学探究与科学思维素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |影响因素探究|3题|控制变量法（单一变量控制）、称重法（F浮=G-F拉）|浮力概念→影响因素（液体密度/排开体积）→错误结论分析（未控变量）| |阿基米德原理验证|2题|实验步骤优化（先测空桶重力）、等量关系推导（F浮=G排）|原理推导→实验验证→公式应用（ρ液计算）| |综合计算应用|5题|密度公式（ρ=m/V）、误差分析（操作规范性）|原理拓展→密度计算→实验评估（误差来源）|

专练：浮力实验探究1 1.在进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，同学们提出如下猜想： A.可能与物体浸入液体的深度有关。 B.可能与物体的密度有关。 C.可能与液体的密度有关。 D.可能与物体浸在液体中的体积有关。 为了验证上述猜想，小明选用了物块甲和乙（甲和乙的体积相等但密度不同）、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等器材，做了如图所示的实验。 （1）分析比较实验①⑤，可以知道甲浸没在水中时所受到的浮力是 　 N。 （2）分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想 　 　 是错误的。 （3）分析比较实验 　 　 ，可以验证猜想D是正确的。 （4）分析比较实验②⑥⑦可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与 有关。 （5）小明通过分析比较实验①③④，认为猜想A是正确的。你认为小明的观点是 　 　 （选填“正确”或“错误”）的，并说明理由：　 　 。 （6）综合分析以上数据，可以得出物体甲的密度为　 　 。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 2.某小组同学利用如图所示的装置来探究影响浮力大小的因素。（g取10N/kg） (1)甲图中，物块静止时受到的重力与弹簧测力计对物块的拉力是一对 　 　 力。 （2）物块浸没在水中时受到的浮力为 　 　 N。 （3）比较甲丁戊三图可知，在排开液体体积相同的情况下，物块所受浮力大小与液体的 　 　 有关。 （4）小张同学通过甲、乙、丙三次实验得出结论：物块所受浮力大小与物块所处的深度有关。小张同学得出这个错误结论的原因是 　 　 。 （5）同学们在学习了阿基米德原理后，结合如图的测量数据及水的密度还计算出了其他一些物理量，下列不能通过以上方法计算得出的是 　 　 。 A.物块的密度 B.物块的体积 C.盐水的密度 D.盐水的体积 3，如图所示是物理兴趣小组探究“影响浮力大小的因素”的实验，根据他的实验探究数据，请你回答下列问题： （1）如图甲，小明把一个空的饮料罐缓慢按入水中，感觉用力越来越大，由此猜想；浮力大小可能与排开水的体积有关，于是他设计了如图乙所示的实验步骤。 在乙的D图中，用力的示意图把此时物体所受浮力的三要素表示出来。 （2）图乙B中物体所受浮力F浮＝ 　 　 N，分析图A、B、C，说明浮力的大小与 　 　 有关； （3）探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选用 　 　 两图的装置来探究； （4）比较D、E两图可以得到排开液体的体积相同时，　 　 越大，物体所受浮力越大； （5）用图示实验数据可测出盐水的密度是 　 　 kg/m3。 （6）小明又找来溢水杯和电子秤，他将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用手提着一个铝块，将其缓慢浸入溢水杯中，如图丙所示，从铝块底部入水到浸没的过程，电子秤的读数将 　 　 。 4.为了验证“阿基米德原理”，选用石块、弹簧测力计、小烧杯和装有适量水的 溢水杯等进行实验。实验步骤如图所示： （1）此实验操作的合理顺序是 　 　 ； （2）如果关系式 　 　 成立（用图中F1、F2、F3……等符号表达），则可证明：浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受 　 的大小； （3）利用图中实验可求出该石块的密度，请选用F1、F2、F3、F4、ρ水表达它的密度：ρ石＝ 　 　 。 （4）如图戊所示，还可以用量筒“验证阿基米德原理”实验，弹簧测力计的示数值分别为F5、F6和量筒中水面刻度值分别为V1、V2，若关系式 　 　 成立（用图中F5、F6、V1、V2和ρ水、g等符号表达），则可以验证阿基米德原理。 5. 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F1、F2、F3、F4，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F5变小的过程中弹簧测力计F6变大，若弹簧测力计的示数F5和F6的 　 　 相等，就可以证明F浮＝G排。 （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F丙； 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F丁。 则该苹果的密度表达式为ρ苹＝ 　 　 （用F丙、F丁和ρ水表示）； 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 答案解析 1.在进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，同学们提出如下猜想： A.可能与物体浸入液体的深度有关。 B.可能与物体的密度有关。 C.可能与液体的密度有关。 D.可能与物体浸在液体中的体积有关。 为了验证上述猜想，小明选用了物块甲和乙（甲和乙的体积相等但密度不同）、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等器材，做了如图所示的实验。 （1）分析比较实验①⑤，可以知道甲浸没在水中时所受到的浮力是 　2.0　 N。 （2）分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想 　B　 是错误的。 （3）分析比较实验 　①③④　 ，可以验证猜想D是正确的。 （4）分析比较实验②⑥⑦可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与 　液体密度　 有关。 （5）小明通过分析比较实验①③④，认为猜想A是正确的。你认为小明的观点是 　错误　 （选填“正确”或“错误”）的，并说明理由：　没有控制浸在液体中的体积相同　 。 （6）综合分析以上数据，可以得出物体甲的密度为　3×103　 。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 【解析】（1）由①知，物体甲的重力G＝3.0N，由图⑤知，物体甲完全浸没在水中时所受拉力F＝1.0N，则F浮＝G﹣F＝3.0N﹣1.0N＝2.0N； （2）由图①⑤所示实验可知，物块甲浸没在水中时受到的浮力为3.0N﹣1.0N＝2.0N，由图②⑥所示实验可知，物块乙浸没在水中时受到的浮力为4.0N﹣2.0N＝2.0N，甲与乙的密度不同，它们受到的浮力相等，因此由①⑤与②⑥所示实验可知，物体受到的浮力与物体的密度无关，故猜想B是错误的。 （3）分析比较实验①③④，液体的密度相同，但④中物体排开液体的体积大于③中物体排开液体的体积，且测力计的示数变小，根据F浮＝G﹣F可知物体所受浮力变大，可得：在同种液体中，物体排开液体的体积越大，所受浮力越大，猜想D是正确的； （4）⑥⑦同一物体浸没在不同的液体中，物体排开液体的体积相同，测力计的示数不同，由②⑥⑦可探究浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体密度的关系； （5）实验①③④，只有液体的密度相同，物体浸在液体中的体积和深度都改变，小明的观点是错误的，并说明理由没有控制浸在液体中的体积相同； （6）物体甲浸没在水中时受到的浮力F浮＝1N，根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排得物体甲的体积：V＝V排＝1×10﹣4m3； 物体甲的质量为：m0.3kg 物体甲的密度：ρ3×103kg/m3。 答案：（1）2.0；（2）B；（3）①③④；（4）液体密度；（5）错误；没有控制浸在液体中的体积相同；（6）3×103。 2.某小组同学利用如图所示的装置来探究影响浮力大小的因素。（g取10N/kg） （1）甲图中，物块静止时受到的重力与弹簧测力计对物块的拉力是一对 　平衡　 力。 （2）物块浸没在水中时受到的浮力为 　2　 N。 （3）比较甲丁戊三图可知，在排开液体体积相同的情况下，物块所受浮力大小与液体的 　密度　 有关。 （4）小张同学通过甲、乙、丙三次实验得出结论：物块所受浮力大小与物块所处的深度有关。小张同学得出这个错误结论的原因是 　没有控制物体排开液体的体积相同　 。 （5）同学们在学习了阿基米德原理后，结合如图的测量数据及水的密度还计算出了其他一些物理量，下列不能通过以上方法计算得出的是 　D　 。 A.物块的密度 B.物块的体积 C.盐水的密度 D.盐水的体积 【解析】（1）当弹簧测力计和物体处于静止或匀速直线运动状态时，物体受力平衡，即弹簧测力计向上的拉力与物体的重力相等，则测力计对物块的拉力和物块的重力是一对平衡力； （2）由称重法可知F浮＝G﹣F拉＝3N﹣1N＝2N； （3）甲丁戊三图可知，在排开液体体积、深度相同的情况下，物块所受浮力大小与液体密度有关； （4）由图甲、乙、丙所示实验可知，物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同，浸入液体的深度也不同，不满足控制变量法； （5）根据甲、丙用称重法测出浮力F浮，再根据阿基米德公式求出物块的体积V＝V排，物块的质量为m，物块的密度为ρ；根据阿基米德公式求盐水的密度为ρ盐，但无法求出盐水的体积。 答案：（1）平衡；（2）2；（3）密度；（4）没有控制物体排开液体的体积相同；（5）D。 3. 如图所示是物理兴趣小组探究“影响浮力大小的因素”的实验，根据他的实 验探究数据，请你回答下列问题： （1）如图甲，小明把一个空的饮料罐缓慢按入水中，感觉用力越来越大，由此猜想；浮力大小可能与排开水的体积有关，于是他设计了如图乙所示的实验步骤。 在乙的D图中，用力的示意图把此时物体所受浮力的三要素表示出来。 （2）图乙B中物体所受浮力F浮＝ 　1.6　 N，分析图A、B、C，说明浮力的大小与 　排开液体的体积　 有关； （3）探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选用 　C、D　 两图的装置来探究； （4）比较D、E两图可以得到排开液体的体积相同时，　液体密度　 越大，物体所受浮力越大； （5）用图示实验数据可测出盐水的密度是 　1.1×103　 kg/m3。 （6）小明又找来溢水杯和电子秤，他将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用手提着一个铝块，将其缓慢浸入溢水杯中，如图丙所示，从铝块底部入水到浸没的过程，电子秤的读数将 　不变　 。 【解析】（1）由图乙中图A可知，物体的重力G＝5N，在图D中物体受到的浮力：F浮＝G﹣F示＝5N﹣1N＝4N，方向竖直向上（沿绳子向上），作用点在物体重心，从作用点沿力的方向画一条带箭头的线段，浮力的三要素如图所示： （2）设物体的重力为G，根据称重法得，物体浸没在酒精中受到的浮力为：F浮B＝G﹣FB＝5N﹣3.4N＝1.6N； 比较图甲中A、B、C的数据知，物体浸入酒精中的体积不同，即排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，浮力不同，可以得出浮力的大小与物体排开液体的体积有关； （3）比较图乙中的C、D可知，可知浮力与物体浸没在液体中的深度无关； （4）比较D、E两图，排开液体的体积相同，液体密度大的浮力大，能说明物体排开相同体积的液体时，液体密度越大，所受浮力越大； （5）在图D中，物体受到的浮力F浮＝4N， 由F浮＝ρ水V排g可得物体的体积： V＝V排4×10﹣4m3， 由图A、E可得物体在盐水中受到的浮力： F′浮＝G﹣F′示＝5N﹣0.6N＝4.4N， 物体排开盐水的体积等于排开水的体积V排＝4×10﹣4m3， 由F浮＝ρ盐水V排g可得盐水的密度； ρ盐水1.1×103kg/m3； （6）铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，溢水杯中水的深度不变，根据公式p＝ρgh可知，水对溢水杯底的压强不变，根据公式F＝pS可知，水对溢水杯底的压力不变；由于溢水杯中装满水，铝块浸没在水中静止时，根据阿基米德原理可知铝块受到的浮力等于排开的水重，铝块对水的压力大小与浮力相等，所以溢水杯对电子秤的压力不变，即电子秤示数不变。 答案：（1）见解答图；（2）1.6；排开液体的体积；（3）C、D；（4）液体密度；（5）1.1×103；（6）不变。 4. 为了验证“阿基米德原理”，选用石块、弹簧测力计、小烧杯和装有适量水的 溢水杯等进行实验。实验步骤如图所示： （1）此实验操作的合理顺序是 　丁、甲、乙、丙　 ； （2）如果关系式 　F1﹣F2＝F3﹣F4　 成立（用图中F1、F2、F3……等符号表达），则可证明：浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受 　重力　 的大小； （3）利用图中实验可求出该石块的密度，请选用F1、F2、F3、F4、ρ水表达它的密度：ρ石＝ 　ρ水　 。 （4）如图戊所示，还可以用量筒“验证阿基米德原理”实验，弹簧测力计的示数值分别为F5、F6和量筒中水面刻度值分别为V1、V2，若关系式 　F5﹣F6＝ρ水（V2﹣V1）g　 成立（用图中F5、F6、V1、V2和ρ水、g等符号表达），则可以验证阿基米德原理。 【解析】（1）最合理的实验顺序是： 丁、测出空桶的重力； 甲、测出物体所受到的重力； 乙、把物体浸在装满水的溢水杯中，测出测力计的示数； 丙、测出桶和排开的水受到的重力； 故正确顺序为：丁、甲、乙、丙； （2）由称重法，物体所受浮力的大小 F浮＝F1﹣F2 排开液体的重力为G排＝F3﹣F4 如果关系式F1﹣F2＝F3﹣F4成立，则可证明：浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小； （3）浸没在水中受到的浮力F浮＝F1﹣F2 由F浮＝ρ水gV排公式变形可得，物体排开水的体积即物体的体积为：V＝V排 该石块的密度：ρρ水 （4）如图戊所示，弹簧测力计的示数值分别为F5、F6和量筒中水面刻度值分别为V1、V2，物体排开水的体积为：V排＝V2﹣V1 排开水的重力为G排＝ρ水（V2﹣V1）g 由称重法可知物体受到的浮力为：F浮物＝F5﹣F6 若关系式F5﹣F6＝ρ水（V2﹣V1）g成立，则可以验证阿基米德原理。 答案：（1）丁、甲、乙、丙；ρ水；（2）F1﹣F2＝F3﹣F4；重力；（3）ρ水；（4）F5﹣F6＝ρ水（V2﹣V1）g。 5. 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 　D、A、B、C　 ； （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F1、F2、F3、F4，为了验证阿基米德原理，小东预期要获得的结论是：　F2﹣F1＝F3﹣F4　 （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F5变小的过程中弹簧测力计F6变大，若弹簧测力计的示数F5和F6的 　变化量　 相等，就可以证明F浮＝G排。 （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F丙； 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F丁。 则该苹果的密度表达式为ρ苹＝ 　ρ水　 （用F丙、F丁和ρ水表示）； 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 　AB　 。 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 【解析】（1）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F2﹣F1所受的浮力，F3﹣F4物体排开液体的重力。当满足F2﹣F1＝F3﹣F4，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，弹簧测力计F5变小（即为受到的浮力）的过程中弹簧测力计F6变大（排出水的重力），若弹簧测力计的示数F5和F6的 变化量相等，就可以证明F浮＝G排。 （4）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F丙；由称重法测浮力及漂浮的特点有F丙＝G苹果 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F丁，可知苹果浸没时受到的浮力为F丁。由阿基米德原理可知排开水的体积，即其体积为V 则该苹果的密度表达式为ρ苹ρ水 ③A.②中取出的苹果表面有水珠，丙中对排出的水没有影响，F丙不变，对丁图中浸没时，排出的水会偏多，F丁变大，根据该苹果的密度表达式可知，密度的测量值偏小；B.丙图中水没有完全排出就读数，导致F丙变小，根据密度表达式，测量值偏小；C.②中倒掉水的小桶内有水珠，丙中排出的水没有影响，F丙不变，F丁不变，密度的测量值不变；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。故选：AB。 答案：（1）D、A、B、C；（2）F2﹣F1＝F3﹣F4；（3）变化量；（4）ρ水；AB。 第 1 页 共 14 页 学科网（北京）股份有限公司 $