实验专题（进阶练）：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猜想-验证-应用逻辑链，融合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| |----|-----------|----------|----------| |浮力影响因素探究|3题|控制变量法（单一变量控制）、称重法（F浮=G-F示）|从猜想（体积/密度/深度）到实验验证，建立浮力与排液体积、液体密度的定量关系| |阿基米德原理验证|2题|排液法（G排=G总-G桶）、实验误差分析（控制排液体积）|从原理推导（F浮=G排）到家庭实验（核桃漂浮），实现实验室与生活场景迁移|

专练：浮力实验探究2 1.在学习了“防溺水安全宣传片”后，某中学物理学习小组进行了一些讨论。 【问题】“浮力大小跟哪些因素有关呢？同学们提出了以下猜想： 猜想一：浮力的大小是否跟物体浸在液体中的体积有关 猜想二：浮力的大小是否跟液体的密度有关 猜想三：浮力的大小是否跟物体浸没在液体中的深度有关 【证据】为了验证上述猜想，学习小组在实验室选取器材，进行了如图所示的实验： （1）由弹簧测力计示数变化可知，金属块全部浸没在水中所受的浮力大小为 　 　 N。 （2） 分析图B和图C，随着物体浸入水中的体积越来越大，物体受到的浮力 　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”），可以验证猜想 　 　 （选填“一”、“二”或“三”）是正确的。 【解释】比较图中全部实验步骤，得出的结论是：浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度 　 　 （选填“有关”或“无关”）。 【交流】 （1）分析图B，金属块的下表面受到的水的压力为 　 　 N；在图D中金属块的下表面所受液体压强 　 　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）在图E中所受液体的压强。 （2）为了使实验效果更明显，实验中的金属块，应选择 　 　 。（已知ρ铜＞ρ铝） A.20cm3的铜块 B.20cm3的铝块 C.10cm3的铜块 D.10cm3的铝块 2. 物理学习小组在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，如图所示用同 一金属块依次进行如下步骤的操作： （1） 图甲将金属块竖放后挂在弹簧测力计上，测出金属块的重力为 N，步骤乙中金属块受到的浮力为 　 　 N； （2）将金属块部分浸入水中，发现测力计示数减小的同时水面升高了，说明物块受到了竖直向上的浮力，并且水对容器底部的压强与放入金属块前相比 　 　 ； （3）分析图中甲、丁、戊可知：当物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体所受的浮力 　 　 ；若步骤戊中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精，测力计的示数 　 　 1.8N（选填“大于”、“小于”或“等于”）； （4）图中能正确反映金属块所受浮力F浮和金属块下表面深度h关系的图像是 　 　 ；（填序号） （5）同组的小王同学还想进一步探究：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关？于是他将物块横放后挂在弹簧测力计下，使其露出水面高度与图乙相同，测力计示数为2.2N，与乙图数据对比，小王得出结论：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度有关。你认为该方案是否合理 　 　 ，理由：　 　 。 3.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明猜想浮力的大小与以下 因素有关：①液体的密度；②物体受到的重力；③物体的形状；④物体排开液体 的体积。 （1）如图甲用手把空的易拉罐按入水中，易拉罐浸入水中越深，手会感觉越吃力。这个事实可以支持以上猜想 　 　 （选填“①”“②”“③”或“④”）。 （2）为了研究猜想②，用体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N、4.5N和5N，然后进行如图乙所示的实验。序号a的实验中物体A所受的浮力为 　 　 N。进一步计算得出A、B、C所受浮力 　 　 （选填“相等”或“不相等”），可得出初步结论：浮力的大小与物体的重力 　 　 （选填“有关”或“无关”）。 （3）比较序号 　 　 的三次实验，可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关。 （4）为了研究猜想③，将两块相同的橡皮泥（不吸水且不溶于水）分别做成不同形状，进行如图丙所示实验，此时两弹簧测力计的示数不同，得出浮力的大小与物体形状有关。该结论 　 　 （选填“可靠”或“不可靠”），主要原因是 　 　 。 （5）将一个两端蒙有橡皮膜的玻璃管，分别以图丁两种方式浸没于水中，能反映浮力产生原因的是图 　 　 （选填“f”或“g”）。 4.小兴想探究浸在液体中的物体所受浮力的大小与其排开液体的重力有什么关系。 （1）小兴所探究的问题的自变量是　 　 。 （2）他用调好的弹簧测力计、溢水杯、小桶、金属块、细线、水、酒精、煤油等器材进行了实验，实验步骤如下： ①按照图甲、乙所示，测出空桶所受的重力G桶后，将空桶置于装满水的溢水杯的溢水口下方；再用弹簧测力计测出金属块所受的重力G0，并将G桶、G0的值记入表格。 ②按照图丙、丁所示，将金属块浸没在水中，静止时，读出弹簧测力计的示数F，再测出桶和溢出水的总重力G总，并将F、G总的值记入表格。 ③　 　 ，将对应的数据记入表格。 ④仿照步骤③再多做几次，记录对应的数据。 ⑤依据F浮＝　 　 ，G排＝G总﹣G桶，计算出F浮、G排的值记入表格。 ⑥比较F浮与G排的大小，得出实验结论。 5. 某同学善于思考，在家中用核桃、茶壶、2台厨房用电子秤、碗，来探究“浮 力与排开液体重力的关系”，实验示意图如下： （1）实验过程：已知空碗的质量为120g；测量核桃质量如图A所示；测量装满水的茶壶质量如图B所示；将核桃缓慢放入茶壶中，核桃漂浮，茶壶口有水溢出，最终电子秤示数如图C所示；溢出的水完全流入另一台电子秤上的空碗中后，电子秤示数如图D所示。分析论证： ①核桃漂浮，根据二力平衡可知：浮力大小为 　 　 N。 ②溢出水重力为 　 　 N。 ③得出浮力F浮与排开液体重力G排的关系：F浮　 　 G排。 （2）将盛满水的茶壶放在电子秤上，核桃放入前后，发现电子秤的示数不变。 ①其中的道理可以这样解释：若物体漂浮，根据二力平衡知识和阿基米德原理，可得G物体＝G排，所以m物体＝m排，也就是放入物体的质量与溢出水的质量相等。进一步可以得出B、C两图中，茶壶对电子秤的压强pB　 　 pC。 ②若将一条小鱼再放入图C的茶壶中（小鱼视作悬浮），溢出水后电子秤示数 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 ③若将一枚硬币再放入图C的茶壶中，溢出水后电子秤示数 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 答案解析 1.在学习了“防溺水安全宣传片”后，某中学物理学习小组进行了一些讨论。 【问题】“浮力大小跟哪些因素有关呢？同学们提出了以下猜想： 猜想一：浮力的大小是否跟物体浸在液体中的体积有关 猜想二：浮力的大小是否跟液体的密度有关 猜想三：浮力的大小是否跟物体浸没在液体中的深度有关 【证据】为了验证上述猜想，学习小组在实验室选取器材，进行了如图所示的实验： （1）由弹簧测力计示数变化可知，金属块全部浸没在水中所受的浮力大小为 　2.8　 N。 （2）分析图B和图C，随着物体浸入水中的体积越来越大，物体受到的浮力 　变大　 （选填“变大”“变小”或“不变”），可以验证猜想 　一　 （选填“一”、“二”或“三”）是正确的。 【解释】比较图中全部实验步骤，得出的结论是：浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度 　无关　 （选填“有关”或“无关”）。 【交流】 （1）分析图B，金属块的下表面受到的水的压力为 　1.4　 N；在图D中金属块的下表面所受液体压强 　小于　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）在图E中所受液体的压强。 （2）为了使实验效果更明显，实验中的金属块，应选择 　A　 。（已知ρ铜＞ρ铝） A.20cm3的铜块 B.20cm3的铝块 C.10cm3的铜块 D.10cm3的铝块 【解答】解：（1）从图甲可知物体的重力为5.8N，从图C可知物体的全部浸没后测力计的示数为3N，根据称重法可知物体浸没在水中所受的浮力大小F浮＝G﹣F示＝5.8N﹣3N＝2.8N； （2）分析图B和图C可知，液体的密度是相同的，随着物体浸入水中的体积越来越大，物体排开的水的体积变大，弹簧测力计示数越小，根据F浮＝G﹣F示可知，物体受到的浮力变大，由此可知，浮力的大小与物体排开的液体的体积有关，即可以验证猜想一是正确的； 【解释】 验证浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度的关系时，需要控制控制物体排开的液体的体积相同，液体的密度相同，深度不同，所以需要对比C和D；由图可知，C和D中弹簧测力计的示数是相同的，说明浮力相同，即浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关； 【交流】 （1）分析图B，金属块的下表面受到的水的压力大小等于物体此时所受浮力，根据称重法可知物体浸在图B水中所受的浮力大小F浮B＝G﹣F示B＝5.8N﹣4.4N＝1.4N； 根据称重法可知物体浸没在D图水中所受的浮力大小F浮D＝G﹣F示D＝5.8N﹣3N＝2.8N； 根据称重法可知物体浸没在E液体中所受的浮力大小F浮E＝G﹣F示E＝5.8N﹣2.8N＝3N； 由此可知，排开液体的体积相同时，E液体密度大，根据p＝ρgh可知，深度相同时，在图D中金属块的下表面所受液体压强小于在图E中所受液体的压强； （2）为了使实验效果更明显，实验中的金属块，应选择密度较大，体积较大的物体，故选A。 故答案为：（1）2.8；（2）变大；一；【解释】无关；【交流】（1）1.4；小于；（2）A。 2.物理学习小组在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，如图所示用同一金属块依次进行如下步骤的操作： （1）图甲将金属块竖放后挂在弹簧测力计上，测出金属块的重力为 　2.8　 N，步骤乙中金属块受到的浮力为 　0.8　 N； （2）将金属块部分浸入水中，发现测力计示数减小的同时水面升高了，说明物块受到了竖直向上的浮力，并且水对容器底部的压强与放入金属块前相比 　增大　 ； （3）分析图中甲、丁、戊可知：当物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体所受的浮力 　越大　 ；若步骤戊中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精，测力计的示数 　大于　 1.8N（选填“大于”、“小于”或“等于”）； （4）图中能正确反映金属块所受浮力F浮和金属块下表面深度h关系的图像是 　D　 ；（填序号） （5）同组的小王同学还想进一步探究：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关？于是他将物块横放后挂在弹簧测力计下，使其露出水面高度与图乙相同，测力计示数为2.2N，与乙图数据对比，小王得出结论：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度有关。你认为该方案是否合理 　不合理　 ，理由：　没有控制物体排开液体的体积相同　 。 【解答】解：（1）弹簧测力计的分度值为0.2N，测出金属块的重力为2.8N，根据称重法测浮力可得步骤乙中金属块受到的浮力为F浮＝G﹣F示＝2.8N﹣2N＝0.8N； （2）将金属块部分浸入水中，发现测力计示数减小的同时水面升高了，说明物块受到了竖直向上的浮力，并且水对容器底部的深度与放入金属块前相比h变大，则水对容器底部的压强与放入金属块前相比增大， （3）丙、丁实验中，都是浸没，排开液体的体积不变，液体密度不等，根据控制变量法知，当物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大；步骤戊中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精，酒精密度小于水的密度，则测力计的示数 大于1.8N。 （4）物体从接触水面至完全浸没于水中的过程中，因排开水的体积越来越大，所以其所受的浮力越来越大，根据称重法测浮力知，弹簧测力计的示数将越来越小；待物体完全浸没后，物体排开液体的体积不再变化，即物体所受的浮力不再变化，所以弹簧测力计的示数也不再变化。由以上分析可知，弹簧测力计的示数会先变小后不变，浮力先变大后不变。 故选：D。 （5）他将物块横放后挂在弹簧测力计下，使其露出水面高度与图乙相同，测力计示数为2.2N，与乙图数据对比，小王得出这个结论是错误的，综上分析其不能得出该结论的原因是没有控制物体浸在液体中的体积相同。 故答案为：（1）2.8；0.8；（2）增大；（3）越大；大于；（4）D；（5）不合理；没有控制物体排开液体的体积相同。 3.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明猜想浮力的大小与以下因素有关：①液体的密度；②物体受到的重力；③物体的形状；④物体排开液体的体积。 （1）如图甲用手把空的易拉罐按入水中，易拉罐浸入水中越深，手会感觉越吃力。这个事实可以支持以上猜想 　④　 （选填“①”“②”“③”或“④”）。 （2）为了研究猜想②，用体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N、4.5N和5N，然后进行如图乙所示的实验。序号a的实验中物体A所受的浮力为 　1　 N。进一步计算得出A、B、C所受浮力 　相等　 （选填“相等”或“不相等”），可得出初步结论：浮力的大小与物体的重力 　无关　 （选填“有关”或“无关”）。 （3）比较序号 　a、d、e　 的三次实验，可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关。 （4）为了研究猜想③，将两块相同的橡皮泥（不吸水且不溶于水）分别做成不同形状，进行如图丙所示实验，此时两弹簧测力计的示数不同，得出浮力的大小与物体形状有关。该结论 　不可靠　 （选填“可靠”或“不可靠”），主要原因是 　没有控制排开液体的体积相同　 。 （5）将一个两端蒙有橡皮膜的玻璃管，分别以图丁两种方式浸没于水中，能反映浮力产生原因的是图 　g　 （选填“f”或“g”）。 【解答】解：（1）图甲中易拉罐浸入的越深，浸入体积越大，即排开水的体积越大，手感觉越吃力，浮力变大，由此可知：浮力的大小与排开液体的体积有关，故支持猜④； （2）①A受到的浮力F浮A＝GA﹣FA＝4N﹣3N＝1N， B受到的浮力F浮B＝GB﹣FB＝4.5N﹣3.5N＝1N， C受到的浮力F浮C＝GC﹣FC＝5N﹣4N＝1N， 所以物体A、B、C受到的浮力相等，但它们的重力不相等，由此可知浮力的大小与重力无关； （3）a、d、e三次实验物体A浸入的体积相同，只改变浸入的液体种类即密度不同，受到的浮力也不同，由此可初步结论：浮力的大小与液体密度有关； （4）要探究浮力的大小与物体形状的关系，要控制浸入的体积和液体密度都相同，只改变形状，比较浮力的大小，实验中没有控制排开液体的体积相同； （5）浮力产生的实质是上下面存在压力差，故g图能反映浮力产生的原因。 故本题答案为：（1）④；（2）1；相等；无关；（3）a、d、e；（4）没有控制排开液体的体积相同；（5）g。 4.小兴想探究浸在液体中的物体所受浮力的大小与其排开液体的重力有什么关系。 （1）小兴所探究的问题的自变量是　排开液体的重力　 。 （2）他用调好的弹簧测力计、溢水杯、小桶、金属块、细线、水、酒精、煤油等器材进行了实验，实验步骤如下： ①按照图甲、乙所示，测出空桶所受的重力G桶后，将空桶置于装满水的溢水杯的溢水口下方；再用弹簧测力计测出金属块所受的重力G0，并将G桶、G0的值记入表格。 ②按照图丙、丁所示，将金属块浸没在水中，静止时，读出弹簧测力计的示数F，再测出桶和溢出水的总重力G总，并将F、G总的值记入表格。 ③　将溢水杯中装满酒精，仿照步骤②，将金属块浸没在酒精中，金属块静止时，读出弹簧测力计的示数F，再测出小桶和溢出酒精的总重力G总　 ，将对应的数据记入表格。 ④仿照步骤③再多做几次，记录对应的数据。 ⑤依据F浮＝　G0─F　 ，G排＝G总﹣G桶，计算出F浮、G排的值记入表格。 ⑥比较F浮与G排的大小，得出实验结论。 【解答】解：（1）物体排开液体的重力越大，物体受到的浮力越大，小兴所探究的问题的自变量是排开液体的重力。 （2）③为得出普遍性的结论，换用不同的液体仿照步骤②做实验：将溢水杯中装满酒精，仿照步骤②，将金属块浸没在酒精中，金属块静止时，读出弹簧测力计的示数F，再测出小桶和溢出酒精的总重力G总，将对应的数据记入表格。 ④仿照步骤③再多做几次，记录对应的数据。 ⑤依据F浮＝G0─F，G排＝G总﹣G桶，计算出F浮、G排的值记入表格。 ⑥比较F浮与G排的大小，得出实验结论。 故答案为：（1）排开液体的重力 （2）将溢水杯中装满酒精，仿照步骤②，将金属块浸没在酒精中，金属块静止时，读出弹簧测力计的示数F，再测出小桶和溢出酒精的总重力G总。 ⑤G0─F。 5.某同学善于思考，在家中用核桃、茶壶、2台厨房用电子秤、碗，来探究“浮力与排开液体重力的关系”，实验示意图如下： （1）实验过程：已知空碗的质量为120g；测量核桃质量如图A所示；测量装满水的茶壶质量如图B所示；将核桃缓慢放入茶壶中，核桃漂浮，茶壶口有水溢出，最终电子秤示数如图C所示；溢出的水完全流入另一台电子秤上的空碗中后，电子秤示数如图D所示。分析论证： ①核桃漂浮，根据二力平衡可知：浮力大小为 　0.1　 N。 ②溢出水重力为 　0.1　 N。 ③得出浮力F浮与排开液体重力G排的关系：F浮　＝　 G排。 （2）将盛满水的茶壶放在电子秤上，核桃放入前后，发现电子秤的示数不变。 ①其中的道理可以这样解释：若物体漂浮，根据二力平衡知识和阿基米德原理，可得G物体＝G排，所以m物体＝m排，也就是放入物体的质量与溢出水的质量相等。进一步可以得出B、C两图中，茶壶对电子秤的压强pB　＝　 pC。 ②若将一条小鱼再放入图C的茶壶中（小鱼视作悬浮），溢出水后电子秤示数 　不变　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 ③若将一枚硬币再放入图C的茶壶中，溢出水后电子秤示数 　变大　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【解答】（1）①核桃漂浮，根据二力平衡可知，核桃受到浮力等于核桃的重力： F浮＝mg＝0.01kg×10N/kg＝0.1N ②根据A、D知，溢出水重力 G排＝Δmg＝（130﹣120）×0.001kg×10N/kg＝0.1N ③得出浮力F浮与排开液体重力G排的关系：F浮＝G排。 （2）①其中的道理可以这样解释：若物体漂浮，根据二力平衡知识和阿基米德原理，可得G物体＝G排，所以m物体＝m排，也就是放入物体的质量与溢出水的质量相等。进一步可以得出B、C两图中，B中壶与壶内水的重力和与C中壶与壶内水及核桃的重力和相等，故壶对电子秤的压力相同，根据p可知茶壶对电子秤的压强pB＝pC。 ②若将一条小鱼再放入图C的茶壶中（小鱼视作悬浮），小鱼受到的浮力（等于小鱼的重力）等于排出水的重力，故溢出水后电子秤示数不变。 ③若将一枚硬币再放入图C的茶壶中，因硬币下沉，硬币受到浮力小于硬币的重力，故溢出水后电子秤示数变大。 故答案为：（1）0.1；0.1；＝；（2）＝；不变；变大。 第 1 页 共 13 页 学科网（北京）股份有限公司 $