第十章《流體的力現象》實驗探究-2024-2025學年教科版物理八年級下冊_第1頁
第十章《流體的力現象》實驗探究-2024-2025學年教科版物理八年級下冊_第2頁
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2025年教科版物理八年級下冊第十章《流體的力現象》

實驗探究專題專題(D

學校:姓名:班級:考號:

1.如圖是驗證阿基米德原理的實驗步驟示意圖,依次讀出甲、乙、丙、丁圖中彈簧測力計的示數分別為

F1、尸2、F3、FAO

T

(1)物塊受到的浮力F浮=

(2)物塊排開的液體受到的重力G排液=;

(3)若鼻-尸2”-尸3則說明本次實驗結果符合阿基米德原理。(選填“="或)

2.為了探究“浸在水中的物體所受浮力的大小跟物體排開水所受重力的大小是否有關“,小明

利用圖所示的圓柱體4(41>P水)、彈簧測力計、溢水杯、小桶、鐵架臺、細線和適量的水進行

實驗。

(1)以下是他的部分實驗步驟,請你幫他補充完整:

①將空小桶懸掛在彈簧測力計下,靜止時記錄彈簧測力計的示數為

②將圓柱體4懸掛在彈簧測力計下,靜止時記錄彈簧測力計的示數為尸2。

③把圓柱體4下部的一格浸入盛滿水的溢水杯中,圓柱體4不接觸容器,靜止時記錄彈簧測力計的示數為

尸3.同時,用小桶收集圓柱體4排開的水。

④將盛有水的小桶懸掛在彈簧測力計下,靜止時記錄彈簧測力計的示數為尸4。

(5),仿照步驟③④再做一次,記錄相應的數據。

⑥利用公式6排=和尸浮=。計算出物體排開水所受重力的大小和物體受到浮力的大小并記

錄。

(2)畫出本次實驗數據的記錄表格。

3.如圖所示是探究“浮力大小與哪些因素有關”的實驗。

.

.

.

.

I.N

.

(1)在圖C中改變物體浸沒在水中的深度,發現測力計的示數不變,說明浮力的大小與物體浸沒在液體中的

深度(選填“有關”或“無關”)。

(2)由圖和可知,浸在液體中的物體所受浮力的大小跟物體浸在液體中的體積有關。

(3)由圖C和??芍?,物體在液體中所受浮力的大小跟液體的有關。

(4)用彈簧測力計在空氣中稱與實驗中物體體積相同但密度不同的另一物塊的重力,再將其浸沒在煤油

中,發現測力計的示數變化與圖力、。中測力計的示數變化相同,說明浮力的大小與物體的密度(選填

“有關”或“無關”)。

(5)該實驗用到的實驗方法是o

4.在“探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關系”的實驗中,小明用彈簧測力計、密度大于水的合金

塊、溢水杯、小桶等器材進行實驗,實驗操作步驟如圖所示,實驗過程如下:

B

4將水倒入溢水杯中;

艮用細線將合金塊掛在彈簧測力計下,測出合金塊的重力;

C.將掛在彈簧測力計下的合金塊緩慢浸沒水中,讓溢出的水全部流入小桶中,同時讀出彈簧測力計的示

數;

。.將盛有溢出水的小桶掛在彈簧測力計下,讀出此時彈簧測力計的示數;

E.記錄、分析實驗數據,得出實驗結論;

凡整理實驗器材。

請根據小明的實驗過程簡答下面問題:

(1)小明的實驗操作中存在一處錯誤,是步驟(填寫對應的字母)。

(2)小明的實驗操作中漏掉了一個步驟,該步驟是:°

(3)若小明不更正錯誤,根據圖中步驟(填寫對應的字母)可知合金塊浸沒水中時受到的浮力為

—N,根據阿基米德原理,此時也可求出小桶的重力為N。這個重力比小桶真實的重力

(選填“偏大”或“偏小”)o

5.小亮利用彈簧測力計、質量相等的鋁塊和銅塊、水和濃鹽水設計了如圖甲所示的實驗“探究浮力的大

小跟哪些因素有關”:

(1)依據生活經驗小亮產生如下猜想:

①物體密度;②物體體積;③液體密度;④物體排開液體體積;⑤液體質量。那么依據一般情況下,當

人在海邊游泳時,從岸邊向水中走去,隨著走入水中越深(身體全部浸沒前)會覺得身體越來越輕,通過這

一經驗可以合理推理出浮力大小應與上述猜想有關(填序號);

(2)如圖甲所示,將鋁塊掛在彈簧測力計上測出鋁塊的重力Q4圖),再將鋁塊的一部分浸入水中并靜止(B圖

),此時鋁塊受到水的浮力為N;

(3)如圖甲中的C圖所示將銅塊浸沒濃鹽水中,測出了銅塊所受的浮力,比較鋁塊和銅塊所受浮力的大小,

小亮同學得出浮力的大小與液體的密度無關的結論。其他同學提出這個結論是錯誤的,該實驗錯誤的主要

原因是:O

(4)小亮糾正錯誤后得出正確結論。利用探究得出的結論分析了如下的現象,同一個新鮮雞蛋依次輕輕放

入盛有水和濃鹽水的燒杯中,看到雞蛋在水中下沉,在濃鹽水中懸?。ㄈ鐖D乙所示)。分析雞蛋的受力情況

可知,雞蛋在水中受到的浮力_____在濃鹽水中受到的浮力;此時兩杯液面相平,則水對杯底的壓強

濃鹽水對杯底的壓強。(以上兩空均填“大于”、“等于”或“小于”)

(5)做完上述實驗后,小亮想測出一個蘋果的密度。如圖丙所示,將一個蘋果放入裝滿水的燒杯中,量筒

內水的體積為匕。(整個實驗過程中蘋果表面沾的水忽略不計,水的密度用P水表示)

①輕輕取出蘋果,將量筒中的水緩慢倒入燒杯中,當燒杯中的水被填滿時,量筒中剩余水的體積為匕;

②接下來用針把蘋果完全壓入裝滿水的燒杯中后再慢慢取出蘋果,并繼續將量筒中的水倒入燒杯,當燒杯

中的水再次被填滿時,量筒中剩余水的體積為匕;

③則該蘋果密度的表達式為p=。(用上述已知及測得量的符號表示)

6.小華在探究浮力大小與哪些因素有關的實驗中,做了如圖所示的實驗:

(1)比較甲和乙可知,物體受到的浮力F浮=(用圖中的物理量符號表示);

(2)分析乙和丙可知,彈簧測力計測得拉力大小關系是:F1尸2(選填“>”、"=”或“<”);

(3)通過乙和丁的探究,不能得到浮力大小與液體密度的關系,其原因是不同。

7.為了驗證阿基米德原理,小陽進行了如圖所示的實驗,彈簧測力計的示數分別表示為&、&、尸3和線,

實驗時測得%=1.5N,F2=0.7N,F3=1.2N,"=0.4N。

(1)由實驗數據可以求出物體受到的浮力尸浮=N,物體排開水的重力6排=N;

(2)為了得到多組實驗數據,接下來他應該

(3)若多次實驗6、尸2、&和3之間均滿足關系:,則可驗證阿基米德原理。

8.如圖所示是研究浮力大小的實驗裝置圖,請根據圖示回答下列問題

(l)(a)(b)兩圖中,(6)圖中彈簧測力計的示數較小,說明了;(a)(b)兩圖中彈簧測力計的示數差等于

(2)(b)(c)兩圖中,彈簧測力計的示數的不同,說明浸在同一液體中的物體,所受浮力大小跟.有關

(3)(c)(d)兩圖中,彈簧測力計的示數的不同,說明物體排開相同體積的液體時,所受浮力大小跟有

關。

(4)(d)(e)兩圖中,彈簧測力計的示數的相同,說明物體浸沒在同一液體中,所受浮力的大小跟——無關

9.實驗室有彈簧測力計、量筒、細線和兩塊體積已知的金屬塊4B,且金屬塊B的體積是金屬塊2的體積

的2倍。小東想利用以上實驗器材探究“浸在水中的物體所受浮力的大小與物體的體積大小是否有關”,

主要實驗步驟如下,請你幫他補充完整。

(1)用細線分別將金屬塊系好,并將金屬塊4B的體積U物記錄在表格里;

(2)用調好的彈簧測力計測量出金屬塊4的重力G,量筒中倒入50mL的水,將金屬塊4浸沒在量筒的水中且

不觸及容器底和壁,靜止時彈簧測力計的示數為F,量筒中水面所對的刻度值為60機3并將G、F記錄在

表格里;

(3)用調好的彈簧測力計測量出金屬塊B的重力G,量筒中仍倒入50小乙的水,;

(4)根據分別計算出金屬塊48受到水的浮力F浮,并記錄在表格里;

(5)請你畫出實驗記錄表格。

10.實驗臺上有滿足實驗要求的器材:如圖所示的圓柱體4(已知外>P水,每格體積為20cm3)、已調零的

彈簧測力計和裝有適量水的燒杯。請你利用上述實驗器材,設計實驗證明:浸在水中的物體,排開水的體

積越大,所受浮力越大。要求:(1)寫出實驗步驟(可畫示意圖輔助說明);(2)畫出實驗數據記錄表。

11.探究浮力與什么因素有關時,有同學猜想:物體所受到浮力大小應該與物體形狀有關。針對這個問

題,圖中提供力、B兩組物體的密度大于水。怎樣進行探究?

A.三種形狀的鋁塊B.可變形的橡皮泥

(1)你選擇的物體是:(選填物體序號),還需要的儀器有:一

(2)實驗步驟及要測量的物理量(用符號表示)

(3)分析測量數據(數據用符號表示),寫出判斷猜想是否正確的依據

12.小甕的媽媽購買了一只手鐲,據商家介紹手鐲的材質是和田玉的。小蔗想利用家中的電子秤、大玻璃

杯(杯子直徑大于手鐲外徑)、細線、水、驗證手鐲的材質,她設計了如下的實驗方案。

(1)請你將小意的實驗步驟補充完整。

①已調零的電子秤放在水平桌面,測量手鐲的質量并記入表格:

②將適量的水倒入玻璃杯中,用電子秤測量水和杯子的總質量爪2,記入實驗表格;

③裝水的玻璃杯仍放在電子秤上,用細線拴住手鐲,手提細線將手鐲,記錄電子秤的示數爪3。

(2)已知水的密度為p水,根據以上實驗記錄的數據,推導出手鐲密度P的表達式。(用爪1、爪2、爪3和

P水表示,并寫出推導過程)

13.小明游泳時發現,人在水中越往深處走就覺得所受的浮力越大,由此他猜想:“浮力的大小可能與物

體浸入水中的深度有關,或者與物體排開水的體積有關”于是他找來一個金屬圓柱體、彈簧測力計、燒杯

和水等器材進行了如圖①所示的探究.

(1)分析圖中彈簧測力計示數的變化可知,物體排開液體的體積越大,所受的浮力就(填“越大”

或“越小”)

(2)小明繪制了彈簧測力計對金屬圓柱體的拉力和金屬圓柱體所受浮力隨浸入液體深度變化的曲線,如圖

②所示.

分析圖像可知:描述的是金屬圓柱體所受浮力的變化情況的圖像是(填"a”或"b”);該金屬圓

柱體所受的重力為N,當金屬塊完全浸沒在水中后所受的浮力是N,金屬塊浸沒在水中

后所受浮力大小與金屬塊所處的深度(填“有”或“無”)關.

(3)在上述實驗的基礎上,請你再增加一個實驗步驟,用來研究浮力大小與液體密度的關系:

14.下面是張超同學利用量筒和水測量橡皮泥密度的實驗過程及分析,圖是整個實驗的操作情景,請完成

下列填空。

(1)在量筒中裝適量的水,讀出水面對應的刻度

值匕=o

(2)把橡皮泥捏成碗狀,小心放入量筒使之漂浮

在水面上,讀出此時水面對應的刻度值/,根據

漂浮條件可求出橡皮泥的質量m=。

(3)再把橡皮泥團成球放入量筒使之沉入水底,讀出此時水面對應的刻度值匕?

(4)利用密度公式可計算出橡皮泥的密度為kg/m\

15.利用一端密封的吸管、密度為1.1X1。3頷//的標準鹽水、密度為1x1。3的/巾3純凈水、鐵砂、漏

斗、刻度尺、馬克筆、紙條制作一個簡易的密度計。先往密封的吸管中裝入鐵砂,通過調整鐵砂的質量使

其漂浮在水和鹽水中,制作簡易密度計。將此密度計放入水中,用馬克筆在吸管上標記水面位置,如圖所

示。再將此密度計放入鹽水中,用馬克筆標記水面位置,如圖所示。

(1)根據觀察發現距離吸管底部越近的位置對應的液體密度值越大,距離吸管底部越遠的位置對應的液體

密度值越小,請你試著分析原因。

(2)純的花生油密度為(0.9x103kg/m3),如何標出密度值為(0.9x1。3的/機3)所對的刻度位置?如何確定

家里買的花生油是否勾兌了其他食用油?

16.小華利用圖裝置探究“浮力的大小與排開液體所受重力的關系”。

橫桿

薄塑料袋

口E

(1)小華的實驗步驟如圖1所示,甲、乙、丁、戊中彈簧測力計的示數分別為出、F2、尸3、線。由圖甲和

—可知物體受到的浮力;若Fi-&=,則可以得出浮力的大小與排開液體所受重力的關系;

(2)實驗完成后,小華利用兩個相同的彈簧測力計a和8、飲料瓶和吸管組成的溢水杯、薄塑料袋(質量忽略

不計)對實驗裝置進行了改進,如圖2所示。向下移動水平橫桿,使重物緩慢浸入盛滿水的溢水杯中,觀察

到4的示數逐漸,B的示數逐漸增大,且力、B示數的變化量______(選填“相等”或“不相等”)o

(3)上述實驗完成后,小華還探究了“物體受到浮力的大小與其形狀是否有關”,他用橡皮泥代替實心圓

柱體物塊,操作步驟如下:

A將橡皮泥做成“碗”狀并放入盛水的燒杯中,使其漂浮在水面上,杯中水深心;

A把橡皮泥從水中取出捏成團狀,再放入燒杯中,其下沉至杯底,杯中水深無2;

①由此小華認為:物體受到的浮力與其形狀有關,其結論錯誤的原因是:他只關注了橡皮泥形狀的改變,

而忽略了(選填“液體密度”或“排開液體體積”)對浮力大小的影響。

②橡皮泥第一次受到的浮力(選填或“>")第二次受到的浮力;兩次受到的浮力變化量

為(己知燒杯的底面積為S、水的密度為P水、g,用上述己知量和所測量的字母表示)。

17.小明為了證明浸沒在水中的物體所受的浮力大小與它浸沒在水中的深度無關,利用符合實驗要求的彈

簧測力計、刻度尺、燒杯、水和金屬塊等器材進行實驗。

(1)以下是他的部分實驗步驟,請幫他補充完整。

①將金屬塊掛在彈簧測力計下,測量金屬塊受到的重力G并記錄;

②在燒杯中裝入適量的水,,用刻度尺測量金屬塊在水中的深度入,讀取彈簧測力計的示數

F,并將拉、尸記錄;

③,用刻度尺測量金屬塊在水中的深度八,讀取彈簧測力計的示數F,并將h、F記錄;

④用公式計算每次金屬塊所受浮力尸聲并記錄;

(2)請幫他設計實驗記錄表格。

17.如圖所示,將一個小物塊浸沒在盛有足量水的容器中靜止,此時手對物塊豎直方向的力為心,松手

后,物塊靜止時露出水面的體積為物塊體積的1/10;再按圖所示的方式,將擦干后的該物塊浸沒在盛有足

量酒精的容器中靜止,此時手對物塊豎直方向的力為尸2。已知水的密度P水酒精的密度

P酒精=0-8g/cm3,請分析并判斷a與F2的大小關系。(可畫圖輔助說明)

19.在“探究影響浮力大小的因素”實驗中,實驗小組根據生活經驗,提出了有關的猜想:

猜想1:浮力大小與物體浸入液體中的深度有關;

猜想2:浮力大小與物體排開液體的體積有關;

猜想3:浮力大小與液體的密度有關;

猜想4:浮力大小與物體的重力有關。

(1)比較圖甲、乙可知:乙圖中圓柱體受到的浮力的大小為N;若先完成圖乙實驗,再完成圖甲

實驗,則測得的浮力將(選填“偏大”或“偏小”);

(2)比較圖丙、丁可知,增大圓柱體浸沒在水中的深度,發現測力計的示數始終不變且為1N,驗證猜想

(填序號)是錯誤的;

(3)通過圖乙、戊的探究,(選填“能”或“不能”)得到浮力大小與液體密度是否有關,原因

是;

(4)已知水的密度是1x103^9/^3,由圖中所測數據可算出,圓柱體的密度是kg/m3,鹽水的

3

密度為kg/mo

20.在“探究浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗時,小麗將一個物體掛在彈簧測力計下,并逐漸使其浸

入水中不碰容器底或壁,實驗過程和對應的實驗數據如圖1甲、乙、丙、丁所示。

(1)分析圖甲、乙、丙中的現象可得出結論:一

(2)分析___________三張圖可知,物體所受浮力與它浸沒在水中的深度無關;

(3)同組的組員小宇在生活中發現浸沒在水中的木塊松手后會上浮,而浸沒在水中的石塊松手后會下沉。

于是小宇猜想:浸沒在液體中的物體所受浮力的大小可能跟物體的密度有關?,F補充提供如圖2所示的實

驗器材和足夠多的水(鐵塊及鋁塊均為實心且密度已知)。為檢驗小宇的猜想是否正確,應在上述實驗基礎

上補充器材:o(選填圖2中的字母)。

■■■■

A.鋁塊20cm3B.鋁塊30cm3C.鐵塊20cm⑶D.鐵塊40cm

圖2

(4)請你將(3)探究步驟補充完整:

①用調好的彈簧測力計分別測量出兩個實心金屬塊重力G,并記入表格;

②,讀出兩次彈簧測力計示數尸,并記入表格;

③根據公式尸浮=,分別計算兩次物體所受浮力,并記入表格。

答案和解析

1.【答案】①.F「F2②.F4-F3③.=

【解析】(1)由稱重法知道,物塊受到的浮力F浮=G—尸示=&—尸2

(2)石塊排開的水的重力為G排=3-尸3

(3)阿基米德原理反映了物體所受浮力與排開液體重力的關系,即F浮=G排

若驗證成功,則&、尸2、尸3、”之間應滿足關系式是6―約="一&

2.【答案】(1)⑤將圓柱體2下部的兩個格浸入水中,圓柱體不接觸容器;⑥F2-F3;

(2)表格設計如下:

圓柱體在空氣圓柱體浸在水

空小桶的重力中時彈簧測力中時彈簧測力小桶和水的重圓柱體受到的排開的水的重

實驗次數

F1/N計的示數尸2/計的示數F3/力FJN浮力F浮/N力G排/N

NN

1

2

3

【解析】【解答】(1)①a為空小桶的重力。②/2為圓柱體4的重力。③把圓柱體4下部的一格浸入盛滿水

的溢水杯中,此時把圓柱體A受到的浮力為:F浮=/2-尸3。

④圓柱體4排開的水的重力為:6排=舔-F1;

⑤為了獲得普遍的規律,實驗中應多次測量;所以將圓柱體4下部的兩個格浸入水中,圓柱體不接觸容

器,仿照步驟③④再做一次,記錄相應的數據;

⑥比較G排、F浮的大??;若6排=?浮,則表明浸在水中的物體所受浮力的大小跟物體排開水所受重力的大

小相同。

(2)根據(1)中的內容可知,實驗中需要測量空小桶的重力&、圓柱體在空氣中時彈簧測力計的示數尸2、圓

柱體浸在水中時彈簧測力計的示數&、小桶和水的重力尸4,需要計算浮力F浮和排開的水的重力G排;表格

設計如下:

圓柱體浸在水

空小桶的重力圓柱體的重力中時彈簧測力小桶和水的重圓柱體受到的排開的水的重

實驗次數

&/NF2/N計的示數尸3/力”/N浮力F浮/N力G排/N

N

1

2

3

【分析】探究“浸在水中的物體所受浮力的大小跟物體排開水所受重力的大小是否有關“,需要根據稱重

法求出物體受到的浮力,還需要測量出物體排開的水的重力,根據浮力和重力的大小對比得出結論。

本題目就是考查學生對阿基米德實驗的掌握程度,看學生能否掌握每個步驟,以及每一步要測量的對象,

只要基本知識掌握扎實,題目不難做出。

3.【答案】(1)無關;

(2)B;C;

(3)密度;

(4)無關;

(5)控制變量法。

【解析】【分析】

本題考查了控制變量法的應用,稱重法測浮力,同時考查了阿基米德原理的應用,掌握浸在液體中的物體

受到浮力的大小,跟物體浸入液體中的體積有關,跟液體的密度有關,跟物體浸入液體中的深度無關,跟

物體本身密度大小無關,應用控制變量法認真分析圖示實驗即可正確解題,本題難度不大。

【解答】

(1)在圖C中改變物體浸沒在水中的深度,發現測力計的示數不變,說明浮力的大小與物體浸沒在液體中的

深度無關;

(2)由圖8和C可知,浸在液體中的物體所受浮力的大小跟物體浸在液體中的體積有關;

(3)由圖C和D可知,物體排開相同體積的液體時,彈簧測力計示數不同,說明浮力的大小跟液體的密度有

關;

(4)將體積相同但密度不同的另一物塊浸沒在煤油中,發現測力計的示數變化與圖D中測力計的示數變化相

同,說明浮力的大小與物體的密度無關;

(5)該實驗用到的實驗方法是控制變量法。

4.【答案】(1)4(2)將空的小桶掛在彈簧測力計下,讀出此時彈簧測力計的示數;(3)BC;0.8;1;偏

小。

【解析】解:

(1)合金塊放入水中前,溢水杯中的水應該是滿的,否則小桶內所盛的水將小于物體排開水的體積,因

此:小明的實驗操作中存在一處錯誤,是步驟4應改為用水裝滿溢水杯;

(2)實驗中要測出溢出水的重力,應先測出空小桶的重力,由實驗步驟可知,小明的實驗操作漏掉的步驟

是:將空的小桶掛在彈簧測力計下,讀出此時彈簧測力計的示數;

(3)由稱重法測浮力,根據圖中步驟B、C,可知合金塊浸沒水中時受到的浮力為:

/浮=G—尸=2N—1.2N=0.8N;

排開水的重力:6排=G桶和水-G空桶,根據阿基米德原理產浮=6排=0.8N,可以求出空桶的重力,G空桶=

G桶和水5排=1.8N-O.8N=1N;

根據溢水杯的水沒有裝滿,溢出的水偏少,使得G桶和水偏小,求得的空桶的重力偏小。

故答案為:(1)4(2)將空的小桶掛在彈簧測力計下,讀出此時彈簧測力計的示數;(3)BC;0.8;1;偏

小。

在“探究浮力的大小”實驗中:

(1)合金塊放入水中前,溢水杯中的水應該是滿的,否則小桶內所盛的水將小于物體排開水的體積;

(2)實驗中要測出溢出水的重力,應先測出空小桶的重力;

(3)由稱重法測浮力,根據圖中步驟B、C,可知合金塊浸沒水中時受到的浮力;

排開水的重力:6排=6桶和水—6空桶,根據阿基米德原理/浮=6排可以求出空桶的重力,根據溢水杯的水

沒有裝滿分析解答。

本題考查探究浮力的大小實驗的正確操作步驟和稱重法測浮力及注意事項。

5.【答案】(1)④;(2)0.6;(3)沒控制物體排開液體的體積相同;(4)小于;小于;⑸"

【解析】【分析】

本題探究浮力大小跟哪些因素有關,考查了稱重法測浮力、浮沉條件和阿基米德原理的應用,并且考查學

生能否靈活應用控制變量法分析問題。

(1)根據人排開水的體積越來越大,會覺得身體越來越輕,分析浮力的變化,進而判斷所支持的猜想;

(2)認清彈簧測力計的分度值,根據指針對應的刻度讀數;根據稱重法求出鋁塊部分浸入水中受到的浮

力;

(3)探究物體所受浮力大小與液體密度的關系時,一定要控制變量,保證其他條件不變;

(4)根據物體的浮沉條件判斷雞蛋在甲、乙兩杯中所受浮力大小關系,由尸浮=2液9%卜判斷出水和濃鹽水密

度的關系,根據P=pgh判斷出水和濃鹽水對杯底壓強的關系;

(5)蘋果漂浮時,利用二力平衡和阿基米德原理可知蘋果的質量等于其排開液體的質量;蘋果的體積等于

其浸沒時排開液體的體積,再利用密度公式推導出蘋果的密度表達式。

【解答】

(1)當人在海邊游泳時,從岸邊向水中走去,隨著走入水中越深(身體全部浸沒前),排開液體體積變大,覺

得身體越來越輕,說明受到的浮力越來越大,這一經驗合理猜想浮力大小應與物體排開液體體積有關,這

一經驗合理猜想浮力大小應與上述猜想④有關;

(2)由甲知,彈簧測力計分度值是0.2N,G=2.8N;由乙知,F=2.2N;鋁塊部分浸沒在水中后所受浮

力:尸浮=G—F=2.8N-2.2/V=0.6N;

(3)比較圖乙、丙兩圖中鋁塊和銅塊所受浮力的大小,小明同學得出浮力的大小與液體的密度無關的結

論,這個結論是錯誤的,原因是沒控制物體排開液體的體積相同;

(4)雞蛋在水杯中下沉,受到水的浮力小于雞蛋重力;雞蛋懸浮在乙杯中,根據二力平衡知識可得,受到

濃鹽水的浮力等于雞蛋重力;由于雞蛋重力不變,故雞蛋在水中受到的浮力小于在濃鹽水中受到的浮力;

由于雞蛋在水中和濃鹽水中排開液體的體積相同,由尸浮=0液9,日知水的密度小于濃鹽水的密度,此時兩

杯液面相平,根據p=pgh知水對杯底的壓強小于濃鹽水對杯底的壓強;

(5)蘋果漂浮時,F浮=G,

由阿基米德原理知,F浮=G排,

所以,G=G排,mg=zn排g,

蘋果的質量為:a=小排=夕水(%—七)

蘋果的體積為:^=彩一匕,

蘋果的密度為:

一m。水(力-㈤

P==

V—K2-V3一°

6.【答案】(1)G—6;(2)<;(3)排開液體體積不同

【解析】略

7.【答案】(1)0.80.8(2)改變物體所受浮力的大小(3)&—尸2=尸3—3

【解析】(1)阿基米德原理反映了物體所受浮力與排開液體重力的關系,即尸浮=G搟

由稱重法知,石塊受到的浮力為/浮=&-4=1SN-0.7N=0.8N

物體排開的水的重力為G排=F3-F4=1.2N-0.4N=0.8N

(2)為了得到多組實驗數據,讓實驗更具有說服力,接下來他應該改變物體所受浮力的大小,驗證物體所

受浮力與排開液體重力的關系。

(3)若驗證阿基米德原理,則尻、尸2、尸3、”之間應滿足關系式是B-尸2=尸3-乙

,則可驗證阿基米德原理。

8.【答案】(1)受到豎直向上的浮力;物體所受浮力大??;

(2)物體排開液體的體積;

(3)液體的密度;

(4)物體浸沒在液體中的深度

【解析】解:(l)(a)(6)兩圖中,(b)圖中測力計的示數變小,說明了物體受到了豎直向上的浮力;(a)(b)兩

圖中彈簧測力計的示數差等于物體所受浮力的大小。

(2)(b)(c)兩圖中,液體的密度相同,排開液體的體積不同,彈簧測力計的示數不同,說明浸在同一液體中

的物體所受浮力大小跟物體排開液體的體積有關;

(3)(c)(d)兩圖中,物體排開液體的體積相等,液體的密度不同,彈簧測力計的示數不同,說明物體排開相

同體積的液體時,所受浮力大小跟被浸入液體的密度有關;

(4)(d)(e)兩圖中,物體排開液體的體積和液體的密度相同,浸沒的深度相同,彈簧測力計示數相同,說明

物體浸沒在同種液體中,所受浮力大小跟浸入液體的深度無關。

故答案為:(1)受到豎直向上的浮力;物體所受浮力大??;(2)物體排開液體的體積;(3)液體的密度;(4)

物體浸沒在液體中的深度。

(1)掛在彈簧測力計下的物體,若浸入液體中,彈簧測力計的示數減小就說明物體受到了豎直向上的浮

力;彈簧測力計示數的減少值即為浮力的大小。

(2)探究浮力的大小與物體排開液體體積的關系要保證液體的密度一定;

(3)探究浮力的大小與液體密度的關系要保證物體排開液體體積一定;

(4)探究浮力的大小與物體浸沒在液體中深度的關系時要保證液體密度和物體排開液體體積均一定。

本題是較典型的用控制變量法分析實驗得出結論的題型,在分析問題時,要明確哪些量是相同的,哪些量

是變化的或不同的,正是這些變化的或不同的量導致了實驗結果的不同。

9.【答案】(3)將金屬塊B浸在量筒的水中且不觸及容器底和壁,使量筒中水面所對的刻度值仍為60mL

靜止時彈簧測力計的示數為尸,將尸和金屬塊B的重力G記錄在表格里。

(4)F浮=G-F

物體物體體積y/cm3重力G/N測力計示數F/N浮力尸浮/N

A

B

【解析】(3)要探究“浸在水中的物體所受浮力的大小與物體的體積大小是否有關”,需使金屬塊8浸在水

中的體積與a相同,從而控制%;和0液不變。

(4)測出了物體的重力,測出了物體浸在水中時測力計的示數,根據稱重法可知,物體受到的浮力為產浮=

G-F,故可以根據尸浮=G—尸分別計算出金屬塊4、8受到水的浮力F浮。

(5)根據題意可知,需要記錄金屬塊4、B的重力、體積、測力計示數、浮力,故設計的表格如下:

物體物體體積,/cm3重力G/N測力計示數F/N浮力F浮/N

A

B

10.【答案】(1)實驗步驟:

①將圓柱體力懸掛在彈簧測力計下,靜止時,用彈簧測力計測出圓柱體4所受

的重力G,并記入實驗表格。

②將圓柱體4下部的一格浸入燒杯的水中,圓柱體不接觸燒杯,靜止時,用彈簧

測力計測出此時的拉力F,將圓柱體排開水的體積/p和尸,記入實驗表格。

③仿照步驟②,再做兩次實驗,每次分別將圓柱體2下部的兩格、三格浸入水

中,將各次圓柱體排開水的體積,排和彈簧測力計的拉力尸,記入實驗表格。

④根據公式尸浮=6-F,分別計算3次圓柱體所受浮力F浮,并記入實驗表格。

(2)實驗數據記錄表:

G/N

%/皿3

F/N

F浮川

【解析】略

11.【答案】(1)B、彈簧測力計、燒杯、適量的水、細繩;

(2)①用細繩綁住橡皮泥,掛在彈簧測力計上,稱出它的重力,記為G;

②再把橡皮泥浸沒在裝適量水的燒杯中,讀出測力計示數,記為

③將橡皮泥拉出水面,用手捏來改變形狀,再浸沒在水中,讀出測力計示數,記為尸2;

④重復步驟③,讀出測力計示數,記為

(3)若式子G-6=G-=G-尸3成立,則猜想錯誤;若不等,猜想正確。

【解析】【分析】

此題考查了探究影響浮力大小因素的實驗設計,考查了學生對控制變量法的應用。要探究浮力與物體形狀

的關系,一定要保持液體密度和物體排開液體的體積不變,改變物體的形狀。

首先要明確要探究的問題:物體所受浮力大小是否與物體的形狀有關?所以在在探究過程中要注意保持液

體的密度和物體排開液體的體積不變,改變物體的形狀來測量浮力的變化情況。

【解答】

(1)要探究浮力和形狀的關系,需用測力計測出物體在液體中受到的浮力,所以用的彈簧測力計及水;

同時還要保證物體的體積相同而形狀不同,所以可以選擇可變形橡皮泥

還需要實驗器材為:

彈簧測力計、燒杯、適量的水、細繩;

(2)

實驗步驟:①用細繩綁住橡皮泥,掛在彈簧測力計上,稱出它的重力,記為G;

②再把橡皮泥浸沒在裝適量水的燒杯中,讀出測力計示數,記為

③將橡皮泥拉出水面,用手捏來改變形狀,再浸沒在水中,讀出測力計示數,記為尸2;

④重復步驟③,讀出測力計示數,記為

(3)若式子G-&=G-F2=G-尸3成立,則猜想錯誤;若不等,猜想正確。

12.【答案】(1)浸沒在玻璃杯的水中,手鐲不接觸杯底和杯壁,且水不溢出

(2)水

用細線將手鐲浸沒在水中時,因為水給手鐲一個向上的浮力,物體間力的作用是相互的,手鐲給水一個向

下的力作用在電子秤上,所以手鐲受到的浮力為:F浮=機3。-機2g

根據阿基米德原理得出排開水的體積,即手鐲的體積為:u=,排=m^n9="也

排p水gp水

所以手鐲的密度:2=華=受=公/?水

V—---a7713一鬼2〃、

P水

【解析】(1)為了提高數據的準確性,裝水的玻璃杯仍放在電子秤上,用細線拴住手鐲,浸沒在玻璃杯的

水中,手鐲不接觸杯底和杯壁,且水不溢出,記錄電子秤的示數加3。

(2)用細線將手鐲浸沒在水中時,因為水給手鐲一個向上的浮力,物體間力的作用是相互的,手鐲給水一

個向下的力作用在電子秤上,所以手鐲受到的浮力為

F浮=m3g-m2g

根據阿基米德原理得出排開水的體積,即手鐲的體積為

m3g—mgm—m

V—Vtit—2=32

排p水gp水

所以手鐲的密度

7nl7nl7nl

P=JT=-3一-2=g—TH2P水

P水

13.【答案】(1)越大

(2)a2.71.0無

(3)換用一杯密度不同的液體,將金屬圓柱體浸沒在液體中,觀察彈簧測力計的示數,與丁圖比較得出結

論(或往丁圖的燒杯中加入適量的鹽或其他能改變水的密度的可溶性物質,觀察彈簧測力計示數變化情況)

【解析】(1)比較乙、丙、丁中的實驗可知,物體排開液體的體積增大,彈簧測力計的示數越來越小,由

產浮=6-F示知,物體受到的浮力越來越大.所以,得出的結論是物體排開液體的體積越大,受到的浮力

越大.

(2)由上面的分析,浸沒前金屬塊受到的浮力大小隨排開液體體積的增大而增大,浸沒后排開液體的體積

不變,根據阿基米德原理可知,浮力大小不變,據此判斷出描述金屬圓柱體所受浮力的變化情況的圖像是

a.當物體浸在水中的深度為0時,根據二力平衡條件可知,彈簧測力計的示數即為物體受到的重力的大小,

由圖6知,重力大小為2.7N.圖a中的水平線即為浸沒后物體受到的浮力大小,為1.0N.根據圖a可知,金屬塊

浸沒在水中后所受浮力大小與金屬塊所處的深度無關.

(3)研究浮力大小與液體密度的關系時,要保持物體排開液體的體積不變,根據稱重法比較彈簧測力計的

示數大小即可,故增加的實驗步驟是:換用一杯密度不同的液體,將金屬圓柱體浸沒在液體中,觀察彈簧

測力計的示數,與丁圖比較得出結論(或往丁圖的燒杯中加入適量的鹽或其他能改變水的密度的可溶性物

質,觀察彈簧測力計示數變化情況).

14.【答案】(1)5OmL;(2)14g;(4)1.75x103

【解析】【分析】

本題考查了不規則固體密度的測量,是■道??碱}目,關鍵是能推導出物體的質量和體積。

(1)讀取量筒的示數時,應該注意量筒的分度值;

(2)橡皮泥漂浮在水面時,橡皮泥的重力等于其排開水所受的重力,從而可表示出橡皮泥的質量;

(4)根據密度公式p=£計算橡皮泥的密度。

【解答】

(1)量筒每一個大格代表10瓶3每一個小格代表2爪3橡皮泥放入之前水面對應的刻度值%=50mL?

(2)橡皮泥漂浮在水面上時對應的刻度值匕=64mL,橡皮泥排開水的體積為h=%-%=64mL-

50mL=14加L=14on3,橡皮泥漂浮在水面上,受到的重力等于排開水的重力,所以橡皮泥的質量等于

排開水的質量,故爪=小排水=P水X=1.Og/cm3X14cm3=14g。

(4)把橡皮泥團成球浸沒在水中,水面對應的刻度值為匕=58mLo

3

橡皮泥的體積為U=V3-V1=58mL-50mL=8mL=8cm,

所以橡皮泥的密度為p=y=焉=1.75g/cm3=1.75X103kg/m3o

故答案為:(l)50znL;(2)14g;(4)1.75x103o

15.【答案】(1)密度計是漂浮在液體中,所受浮力等于自身的重力,故浮力保持不變;如果液體的密度越

大,根據阿基米德原理可知,密度計浸入液體中的體積越小,即越往上浮,則露出液面部分的長度越長;

所以密度計的刻度是越往下密度值越大,越往上密度值越小。

(2)設密度計的底面積為S,測出密度計浸在水中的深度對應的刻度的密度值為1x1033/63,則在水

中所受的浮力為尸浮=2水西4;然后把密度計浸在花生油中,在花生油中所受浮力為尸浮1=。油芥八,都

是漂浮,浮力都等于重力,重力不變,貝!I有p水gSH=2油95八

Hp.

即%=」,故h對應刻度的密度值為0.9義1。3的/根3。把密度計放入家里買的花生油中,觀察油面所對

P油

應的位置,如果正對0.9X1。3卜9/巾3的刻度,說明買的花生油是純花生油,否則不是純花生油。

【解析】(1)密度計是漂浮在液體中,所受浮力等于自身的重力,故浮力保持不變;如果液體的密度越

大,根據阿基米德原理可知,密度計浸入液體中的體積越小,即越往上浮,則露出液面部分的長度越長;

所以密度計的刻度是越往下密度值越大,越往上密度值越小。

(2)設密度計的底面積為S,測出密度計浸在水中的深度對應的刻度的密度值為1義1。33/加3,則在水

中所受的浮力為F浮=p水gSH;然后把密度計浸在花生油中,在花生油中所受浮力為F浮1=p油gSh,都

是漂浮,浮力都等于重力,重力不變,貝I有p水gSH=2油95八

即%=_/,故八對應刻度的密度值為0.9x1。3題/根3。把密度計放入家里買的花生油中,觀察油面所對

P油

應的位置,如果正對0.9*1。3的/爪3的刻度,說明買的花生油是純花生油,否則不是純花生油。

16.【答案】(1)??;"一尸2;(2)變小;相等;(3)①排開液體體積;②〉;p水gS@-fi2)。

【解析】解:(1)由圖甲可知物體的重力6=&,由圖丁可知物體浸沒時彈簧測力計的示數F'=F3,則物

體受到的浮力F浮=G-F'=F1-F3;

由圖乙可知空燒杯的重力為F2,由圖戊可知物體浸沒時排開液體與燒杯的總重力為”,則物體浸沒時排開

液體的重力6排="一產2,

當F浮=G排即6-F3=”-尸2可知,物體受到浮力的大小與排開液體所受重力相等;

(2)如圖2所示,向下移動水平橫桿,使重物緩慢浸入盛滿水的溢水杯中,重物排開水的體積變大,受到的

浮力變大,由稱重法/浮=G-F'可知彈簧測力計2的示數變小,

重物排開水的體積越大時薄塑料袋內水的重力越大,即彈簧測力計B的示數越大,薄塑料袋的質量忽略不

計時,由阿基米德原理可知,彈簧測力計4B示數的變化量相等;

(3)①由此小華認為:物體受到的浮力與其形狀有關,其結論錯誤的原因是:沒有利用控制變量法,即只

關注了橡皮泥形狀的改變,沒有控制排開相同體積的液體;

②由物體的浮沉條件可知,橡皮泥漂浮時尸浮1=G,橡皮泥下沉時尸浮2<G,貝爐浮2<F浮1;

兩次受到的浮力變化量為:6浮=F浮1-尸浮2=P水gS(M—壇)。

故答案為:(1)丁;乙一尸2;(2)變??;相等;(3)①〉;②排開液體體積;p水gS(hi-%2)。

(1)根據稱重法求出物體受到的浮力;

根據圖乙和圖戊可知空燒杯的重力和物體浸沒時排開液體與燒杯的總重力可求排開液體的重力,比較物體

受到的浮力與排開液體的重力關系進行解答;

(2)如圖2所示,向下移動水平橫桿,使重物緩慢浸入盛滿水的溢水杯中,重物排開水的體積變大,受到的

浮力變大,根據稱重法尸浮=G-F'可知彈簧測力計4的示數變化;重物排開水的體積越大時薄塑料袋內水

的重力越大,即彈簧測力計B的示數越大,薄塑料袋的質量忽略不計時,根據阿基米德原理可知彈簧測力

計48示數的變化量關系;

(3)①探究浮力與物體形狀是否有關,應控制物體排開液體的體積和液體密度相同;

②物體下沉時尸?。糋,漂浮時尸浮=G,由此可知鐵片兩次受到的浮力的關系;

根據阿基米德原理表示出浮力的變化量。

本題主要是考查學生科學探究的能力、分析能力、觀察能力以及對阿基米德原理的理解等,弄清楚實驗裝

置中每一個儀器的作用和目的是關鍵。

17.【答案】(1)②將金屬塊浸沒在水中且不接觸燒杯;③改變金屬塊浸沒在水中的深度;@F^G-

F

(2)

h/m

G/N

F/N

F?。跱

【解析】⑴②③④為探究浸沒在水中的物體所受的浮力大小與水的深度關系,步驟②③中金屬塊都應

浸沒在水中,只是前后兩次浸沒在水中的深度不同,所以步驟②在燒杯中裝入適量的水,將金屬塊浸沒在

水中且不接觸燒杯,記錄彈簧測力計的示數6,用刻度尺測量燒杯中水的深度自,根據稱重法可知,此時

浮力為F浮1=G-F1

步驟③向燒杯中加水,將金屬塊浸沒在水中且不接觸燒杯,改變金屬塊浸沒在水中的深度,記錄彈簧測力

計的示數尸2,用刻度尺測量燒杯中水的深度出,根據稱重法可知,此時浮力為F浮2=G-6

(2)記錄的數據有重力G、深度限彈簧測力計的示數F、金屬塊所受浮力F浮,故表格設計如下:

h/m

G/N

F/N

F浮1N

18.【答案】解:設物體所受的重力為G物,體積為憶物塊漂浮在水中時,浮力等于重力,故可列等式為

F浮水=6物=P物"=2水。&一4,)=0.9p水"

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