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2024年中考物理专项复习【实验突破】：探究浮力大小跟哪些因素有关
探究浮力大小跟哪些因素有关
1、实验原理：
2、实验方法：控制变量法
（1）探究浮力与物体浸在液体中的体积关系时，控制液体__ __不变，改变物体浸在液体中的体积；
（2）探究浮力的大小与液体密度的关系时，控制__ __不变，改变液体的密度；
（3）探究浮力与浸没的深度的关系时，控制液体 不变，使物体浸没在液体的不同深度处。
3、实验分析：
当物体逐渐浸入液体中，测力计示数不断 ，浮力 ；物体浸没在液体中后，测力计示数 ，浮力 。测力计示数变化如图 ，浮力变化如图 。（选填“甲”或“乙”）
4、交流反思
（1）选用不同的物体和液体多次实验的目的是 ；
（2）物体慢慢浸入到完全浸没，继续往下时不能接触杯底。
5、实验结论：物体在液体中所受浮力的大小，与它浸在液体中的 有关、与液体的 有关。物体浸在液体中的 越大、 液体的 越大，浮力就越大。
1．在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中（如图所示），小明先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出），并将其示数记录在表中：
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数/N 2.2 2.0 1.7 1.7 1.9
（1）分析比较实验步骤A和 ，可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；分析比较A、B、C、D可知：浮力大小与物体 有关；分析实验步骤A、E、F可知：浮力的大小还与 有关．
（2）分析实验数据可知，F中液体密度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）水的密度．
（3）金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 N，金属块密度为 kg/m3．（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
2．小吴利用如图甲所示的器材“探究浮力的大小跟物体浸入液体的体积是否有关”．
(1)如图所示，小吴用弹簧测力计测出物块重，并把它慢慢放入烧杯内的水中．
(2)根据测力计的示数，小吴绘制了弹簧测力计对物块的拉力和物块所受浮力随浸入水的深度变化的图象．小吴分析图象可知：
①图线 (选填"a”或“b”)是描述物块所受浮力随浸入水的深度变化的图象；
②如果物块完全浸没在水中后测力计的示数为0.7N，则F1= N、F2= N、F3= N.
③由图像可以得出结论：浮力的大小跟物体浸入液体的深度 (选填“有关”或“无关”)．
(3)如果将水换成盐水再次进行实验(已知ρ盐水>ρ水)，则F2’ F2 (选填“大于”、“小于”或“等于” )．
3．小虹利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材，探究浮力的大小跟哪些因素有关。小虹提出如下猜想，设计并进行了实验。
猜想a：浮力大小与物体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）小虹确定了测量浮力的方法：用弹簧测力计先测出物体的重力G，接着将物体浸入液体中静止时，读出测力计对物体的拉力，可计算出物体所受的浮力。其测量原理利用了 ；
A．与G是一对平衡力
B．与G是相互作用力
C．与是相互作用力
D．、和G是一组平衡力
（2）小虹的操作步骤及测量数据如图所示。
由测量数据可得：B步骤中圆柱体物块受到水的浮力为 N；
（3）分析图中A步骤与 步骤的数据，可以验证猜想a是错误的；（填出步骤的序号）
（4）进一步学习了阿基米德原理之后，利用图的测量数据，还可以计算出其它一些物理量（水的密度已知）。下列物理量中不能计算出的是 。
A．物块的体积 B．物块的密度 C．盐水的体积 D．盐水的密度
4．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，提出如下猜想
猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关
猜想2：浮力的大小可能与物体的重力有关
猜想3：浮力的人小可能与物体的形状有关
猜想4：浮力的大小可能与排开液体的体积有关
（1）如图所示，用手把饮料罐按入水中，饮料料罐浸入水中越深，手会感到越吃力．这个事实可以支持以上猜想 （选填序号）
（2）为了研究猜想1和猜想2，运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N，4.5N和5N．然后进行如图所示的实验．
①在序号a的实验中物所受的浮力为 N．
②比较序号 ， ，e的三次实验，可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关．
③进一步分析可知：液体的密度越大，物体所受的浮力越 ；
④比较序号a、b、c的三次实验，可得出结论：浮力的大小与物体的重力 关．
（3）为了研究猜想3，小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图所示的实验、由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小珍认为这结论不可靠，主要原因是 ．
5．如图，小丽利用弹簧测力计、实心圆柱体物块等器材探究浮力的大小跟哪些因素有关，提出了以下猜想：
猜想a：浮力大小与物体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）如图A所示，可知圆柱体重 N；B步骤中圆柱体受到水的浮力为 N；
（2）分析C步骤与 步骤（填字母）的数据，可以验证猜想a是错误的；
（3）比较B步骤与E步骤的数据，不能得出浮力的大小与液体密度的关系，其原因是 ；
（4）写出能够支持猜想b的一个生活现象： ；
（5）该圆柱体的密度为 kg/m3。
6．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= ，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）小明预期要获得的结论是： （用此题中所给字母表示）；
（3）在读数正确的情况下，小明由实验数据发现：铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排，而且超出了误差允许的范围，得出此实验结果的原因可能是 （写出一条即可）；
（4）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；
（5）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m2 m1，（选填“>”、“=”、“<”）。
7．小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。
(1)小明列举了三个常识，分别做出了三个猜想，其中符合常识1的是 （填序号）。
常识 猜想
常识1：木头漂在水面，铁钉沉在水底 常识2：轮船从长江驶入大海，船身会上浮一些 常识3：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻 猜想1：与浸入液体的深度有关 猜想2：与液体的密度有关 猜想3：与物体的密度有关
(2)为了验证上述猜想是否正确，小明依次做了如下实验：
①根据A、B、C的结果，可得猜想1是 （正确错误）的；根据A、C、D的结果，可得猜想1是 （正确错误）的。深入分析上述现象，可得：浮力大小与 有关，与浸入液体的深度 ；
②接下来根据A、D和E （能不能）对猜想2进行验证；
③为验证猜想3，小明在老师的指导下，将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度。接着他仿照步骤D进行实验，发现此时测力计示数小于，便认为该猜想是正确的。小明在该实验环节中存在的问题是 。
8．在探究影响浮力大小的因素实验中，小海想到利用电子秤来操作，步骤如下：

（1）将玻璃杯放在电子秤上，按清零键，电子秤示数为“0”，向玻璃杯中倒入适量的水，在水面处做好标记；
（2）如图甲所示，用细线吊着质地均匀的圆柱体，将一半体积浸在水中，电子秤的示数为m1；
（3）如图乙所示，将圆柱体浸没在水中，电子秤的示数为m2（m2>m1），盛水的玻璃杯受到圆柱体向下的压力，大小刚好等于圆柱体所受的 ，由此可知浮力的大小与物体 有关，继续逐渐增大圆柱体所处的深度，但未接触玻璃杯底部，电子秤的示数保持不变，由此可得出结论：物体所受的浮力大小与 无关；
（4）取出圆柱体，将玻璃杯中的水倒净，向其中倒入酒精，直到液面到达标记处。如图丙所示，将擦干的圆柱体浸没在酒精中，电子秤的示数为m3（m3＜m2），这说明当排开的液体体积相同时，液体的密度越小，物体所受浮力就 ；
（5）利用上述物理量可推导出圆柱体的体积及酒精的密度表达式分别为 、 （设水的密度ρ水为已知）。
9．在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小红做了如图所示实验。
（1）分析 （填实验序号）实验数据，可知浮力大小与物体浸在液体中的体积成正比；分析 （填实验序号）实验数据，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；
（2）分析③⑤两次实验，可知浸在液体中的物体受到浮力的大小与 有关；
（3）若先完成实验②，再完成实验①，则测得的浮力将 （选填“偏大”或“偏小”）；
（4）根据图中实验数据计算出盐水的密度为 。
10．小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器，分别装有一定量的水和某液体，对浸在液体中的物体所受的浮力问题进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示。
（1）圆柱体的重力 N。柱体浸没在水中时受到的浮力是 N，圆柱体的体积是 m3；
（2）为了探究浮力大小与物体浸入液体中的密度有无关系，可选用 图的装置来进行操作，读实验用到的实验方法是 ；
（3）为了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 图的装置来进行操作；
（4）本次实验的数据 阿基米德原理的正确（选填“验证了”或“无法验证”）。
参考答案：
1．D、E 排开液体的体积 液体的密度 小于 1 2.7×l03
2．b 2 1.3 0.7 无关 大于
3．D 0.4 CD C
4．4 1 a d 大 无 没有控制变量唯一
5．2.4 0.4 D 没有控制排开液体的体积相同 船载货越多，吃水越深，受到浮力越大
6．F1-F2 F3-F4 F1-F2＝F3-F4 溢水杯内没有注满水 能 ＝
7．3 正确 错误 排开液体的体积 无关 能 没有测量出此时瓶子（含沙子）的重力
8．浮力 排开液体的体积 浸没的深度 越小 ×ρ水
9．①②③ ①③④ 液体密度 偏大
10．10 3 3×10-4 ADE或（ACE） 控制变量法 CD 无法验证

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