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(共23张PPT)
重点实验综合全练(一)
密度的测量
类型一　密度的常规测量
1.【新中考·分析论证】(2023江苏泰州中考)小明使用天平
和量筒测量石块的密度。
(1)将天平放在水平台面上,如图甲所示,是小明刚调节完天
平平衡的情形。请你指出他调节过程中遗漏的操作步骤:
　 　　　　　　 。补上遗漏步骤后,为使天平重新平衡,应将平衡螺母向　　　 调节。
(2)用调好的天平称石块的质量,测量结果如图乙所示,则石
块的质量为　　　 g。接着他在量筒中倒入30 mL的水,再
将石块浸没在水中,水面位置如图丙所示,则石块的密度为
　　 g/cm3。
将游码移到标尺左端的零刻度线处
右
28.4
2.84
(3)以下操作会导致石块密度的测量值偏大的有:　　　
(多选,填字母序号)。
A.读取量筒示数时视线俯视液面
B.先测石块的体积后测石块的质量
C.石块放入量筒时有部分水溅起附在筒壁上
BC
解析　(1)调节天平平衡时,要先将游码调至零刻度线处,再调节平衡螺母。图中没有将游码移到标尺左端的零刻度线处,将游码调至零刻度线处后,指针会指在分度盘左侧,应向右调节平衡螺母,直到指针指在分度盘中央。(2)小石块的质量m=20 g+5 g+3.4 g=28.4 g,小石块的体积V=40 mL-30 mL=10 mL=10 cm3,小石块的密度ρ= = =2.84 g/cm3。(3)读取量筒示数时俯视液面,测得石块的体积偏大,密度偏小;先测石块体积,石块上沾有少量水,测出的质量偏大,密度偏大;石块放入量筒时有部分水溅起附在筒壁上,所测体积偏小,密度偏大。
2.【新中考·设计实验】(2023江苏宿迁中考)小明利用托盘
天平和图甲所示的注射器测量鸡蛋清的密度。
(1)将天平放在　　　 台面上,把　　　 移至标尺的零刻
度线处,发现指针静止时的位置如图乙所示,应将平衡螺母向
　　　 端调节,直至天平横梁平衡。
水平
游码
右
(2)接下来进行了如下操作:
A.用天平测出注射器的质量为10 g。
B.用注射器吸取部分蛋清,从注射器上读出体积为16 mL。
C.用天平测出蛋清和注射器的总质量为m,如图丙所示,m=
　　 g。
(3)根据以上数据可知,蛋清的密度ρ=　　　　 g/cm3。实
验后,小明发现注射器的尖端还有一点小“空隙”,“空隙”
里也充满了蛋清,这会导致测得的密度比真实值　　　 。
26.8
1.05
大
解析　(1)将托盘天平放在水平台面上,把游码移到零刻度线
处,发现指针指在分度盘的左侧,要使横梁平衡,应将平衡螺
母向右调。(2)蛋清和注射器的总质量m=20 g+5 g+1.8 g=26.
8 g。(3)蛋清的质量m'=m-m注射器=26.8 g-10 g=16.8 g,蛋清的体
积V=16 mL=16 cm3,蛋清的密度ρ= = =1.05 g/cm3。由
于注射器的尖端还是有一点小“空隙”,使得针筒内测量的
蛋清体积偏小,由ρ= 可知,质量不变,体积偏小,密度会偏大。
类型二　“等量替代法”测密度
3.【新中考·创新实验】(2024江苏连云港新海初级中学期中)用天平和量筒测量某种饮料的密度。
(1)如图甲所示,测得烧杯和饮料的总质量为　　　 g;向量
筒中倒入部分饮料,如图乙所示,量筒中饮料的体积为　　
mL;用天平测得烧杯和剩余饮料的总质量为40 g,则饮料
的密度为　　　 kg/m3。
(2)只利用天平、两个完全相同的空烧杯和适量的水也能测
量出饮料的密度,步骤如下:
①调好天平,测出一个空烧杯的质量m0;
②将一个烧杯装入适量的水,测出烧杯和水的总质量m1;
71.2
30
1.04×103
③另一个烧杯装同样高度的饮料,测出烧杯和饮料的总质量
m2。
则烧杯内饮料的体积V=　　　 ,密度ρ=　　　 。(两空
均用已知量的字母表示,ρ水已知)
ρ水
解析　(1)烧杯和饮料的总质量m1=50 g+20 g+1.2 g=71.2 g,饮
料的体积V饮料=30 mL=30 cm3,倒入量筒中饮料的质量m饮料=7
1.2 g-40 g=31.2 g,饮料的密度ρ饮料= = =1.04 g/cm3=
1.04×103 kg/m3。(2)烧杯内饮料的体积V=V水= ,烧杯内
饮料的质量m=m2-m0,饮料的密度
ρ= = = ρ水。
4.(2024江苏无锡一模)如图所示,是小锡用量程为0~200 g的
托盘天平和一个质量为10 g的烧杯来测量石块密度的实验
装置,假设石块吸水前后体积不变,ρ水=1 g/cm3。
(1)她把托盘天平放在　　　 桌面上,将游码归零后发现指
针指在分度盘的右侧,则应将平衡螺母向　　　 (选填
“左”或“右”)调节使天平平衡。
(2)托盘天平调平后,小锡开始实验:
①向烧杯中加入适量的水,测出烧杯和水的总质量为90 g,如
图甲;
②将石块轻轻放入烧杯内的水中,一段时间,待液面静止,在
水面的位置做标记a,测出烧杯、水和石块的总质量为140 g
(细线体积和质量均忽略不计),如图乙;
水平
左
③从烧杯中取出石块,擦干石块表面的水后,测出此时石块的
质量为55 g;
④测出烧杯和剩余水的总质量为83 g,如图丙;
⑤向烧杯加水到标记a处,如图丁。测量此时烧杯和水的总
质量,砝码和游码如图戊所示,则烧杯和水的总质量为　　
g。
(3)根据实验数据,可知石块的质量为　　　　 g,石块的密
度为　　　 g/cm3。
105
50
2.5
(4)对实验结果进行讨论时,同小组成员提议仅使用丙和丁两
幅图中的数据也能计算出石块的体积,你认为这样测得的石
块体积会　　　 (选填“偏大”或“偏小”)。
(5)小锡发现还可以用天平、烧杯和标记a来测量未知液体
的密度。思考片刻后,她将图丁中烧杯中的水倒掉后擦干,将
待测液体加至标记a处,然后用天平称出烧杯和液体的总质
量。利用该装置和标记a可测出液体密度的最大值为　　
g/cm3;理论上,用此天平可以鉴别密度差异不小于　　
g/cm3(结果保留三位小数)的液体。
偏大
2
0.002
解析　(1)托盘天平在使用时应放置在水平桌面上。将游码
归零后发现指针指在分度盘的右侧,应将平衡螺母向左调节
使天平平衡。(2)烧杯和水的总质量为50 g+50 g+5 g=105
g。(3)石块的质量m石=140 g-90 g=50 g,石块吸收的水的质量
m吸=55 g-50 g=5 g,石块实际排开水的质量m排=105 g-90 g+5 g
=20 g,排开水的体积等于石块的体积V石=V排= = =2
0 cm3,石块的密度ρ石= = =2.5 g/cm3。(4)仅使用丙和
丁两幅图中的数据计算石块的体积,未考虑石块表面和内部
带走的水,会导致石块测量的体积偏大。(5)空烧杯的质量为
10 g,图丁中水的体积V丁= = =95 cm3,由于天平
最大测量值为200 g,则待测液体加至标记a处,烧杯和液体总
质量最大为200 g,此时液体质量m液=m最大-m杯=200 g-10 g=190
g,液体的最大密度ρ液最大= = =2 g/cm3。由于托盘天
平标尺的分度值为0.2 g,则该天平可以鉴别密度差异不小于
Δρ= = ≈0.002 g/cm3的液体。
5.【新中考·创新实验】(2024江苏南通通州一模)小江同学为了测量大豆的密度,进行了以下实验:

(1)把天平放在水平桌面上,如图甲所示。接着他应进行的操
作是:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
,直至指针对准分度盘的中央刻度线。
将游码移到标尺左端的零刻度线处,并向右调节平衡螺母
(2)为了测量大豆的体积,他将饮料瓶装满水,拧上盖子,天平
平衡时,砝码的质量和标尺上的示数如图乙所示,则饮料瓶和
水的总质量为　　　 g。
(3)把50 g大豆放入装满水的瓶中,停止溢水后,拧上盖子,擦
干沾在瓶上的水,用天平测出瓶、瓶内剩余水和大豆的总质
量为131 g。由此可推算出这种大豆的密度为　　　 g/cm3。
(4)由于大豆有吸水性(不考虑大豆体积的变化),用这种方法
测出大豆的密度值比真实值　　　 (选填“大”或“小”)。
121
1.25
大
解析　(1)把天平放在水平桌面上,由图甲可知,游码未归零,
此时左盘下降,说明左侧偏重,先将游码移到标尺左端的零刻
度线处,此时左侧仍偏重,应向右调节平衡螺母,直至指针指
向分度盘中央。(2)瓶子和水的总质量为100 g+20 g+1 g=121
g。(3)溢出水的质量m水=121 g+50 g-131 g=40 g,溢出水的体
积V水= = =40 cm3,大豆的体积等于溢出水的体积,即
V大豆=V水,故大豆的密度ρ大豆= = =1.25 g/cm3。
(4)由于大豆具有吸水性,溢出的水偏少,大豆的体积测量值偏小,
所以测得的密度偏大。(共24张PPT)
重点实验综合全练(四)
探究液体压强与哪些因素有关
1.【新中考·分析论证】(2023四川眉山中考改编)同学们利
用U形管压强计探究液体压强与哪些因素有关。
(1)在选择U形管压强计时,探头上的橡皮膜应该用　　　
(选填“薄”或“厚”)一些的较好。
(2)把U形管压强计的探头放在液体中,通过观察U形管两边
液面的高度差来表示探头处液体压强的大小,这种研究物理
问题的方法是　　　 。
(3)通过图乙、图丙所示的两次实验得出:同种液体,同一深
度,液体内部向各个方向的压强　　　 ;通过图乙、图丁所
示的两次实验得出:在同种液体中,液体压强随着深度的增加
薄
转换法
相等
而增大,因此拦河大坝要做成　　　 (选填“上窄下宽”或
“上宽下窄”)的形状。
(4)小张同学在图丁所示的实验中保持探头位置不变,向容器
内加入适量的浓盐水,他发现U形管两边液面的高度差变大
了,于是得出“同一深度,液体的密度越大压强越大”的结
论。他的结论是不可靠的,原因是　　　　　　　　　　 。
上窄下宽
没有控制探头深度相同
解析　(1)橡皮膜越薄,橡皮膜越容易发生形变,越容易反映
受到液体压强的变化。(2)液体内部压强大小不能直接测量,
需要通过U形管两侧液面高度差的大小来反映,这是转换
法。(3)乙、丙实验中,保持探头在水中的深度不变,改变它
的朝向,U形管两侧液面的高度差相等,即液体压强相等,可得
结论:在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强都相
等。同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大,因此拦
河大坝要做成上窄下宽的形状。
(4)研究液体压强与密度的关系,要控制深度相同;保持丁图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,密度增大了,但没有控制探头所处的深度不变。
2.【新中考·设计实验】(2023山东东营中考)如图甲是某兴
趣小组“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。
(1)组装好压强计,将探头放入液体之前,发现压强计U形管两侧液面已存在高度差,接下来的操作是　　　 。
A.从管中倒出适量液体 B.取下软管重新组装
B
(2)调试好压强计后开始实验,把探头放进液体中,进行不同
操作,记录的相关数据如表所示:
序号 容器液体种类 探头的朝向 探头在液体中深度/cm U形管两侧液面高度差/cm
1 水 向下 4 3.9
2 水 向右 4 3.9
3 水 向上 4 3.9
4 水 向左 4 3.9
5 水 向下 8 7.8
6 水 向下 12 11.7
7 浓盐水 向下 8 8.6
a.比较第1、2、3、4组数据,可得出结论:　　　　　　　
　　　　　　　　 。
b.比较第1、5、6组数据,可得出结论:　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　。
c.比较第　　　 组数据,可得出结论:液体压强与液体的密
度有关。
在液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强相等
在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大
5、7
(3)有同学提出,如果不使用压强计,选用一个较深的容器,用
隔板分成左右两部分,边缘密封好,在隔板下部开一个圆孔并
用薄橡皮膜密封,也可探究液体压强是否与液体的密度有关。
请利用此装置设计实验,写出实验步骤并完成分析与论证。
【实验器材】:自制的带隔板容器(如图乙)、水、硫酸铜溶液。
【实验步骤】:　　　　　　。
【分析与论证】:　　　　　　。
见解析
见解析
解析　(1)若在使用压强计前,发现U形管内液面已有高度差,
只需要将软管取下,再重新安装,使U形管中的液面相平。(2)
a.比较第1、2、3、4组数据可知,橡皮膜所处的液体密度相
同、深度相同,橡皮膜的朝向不同,U形管两侧液面高度差相
同,可得出结论:在液体内部同一深度处,液体向各个方向的
压强相等;b.比较第1、5、6组数据可知,液体种类相同,橡皮
膜在液体中所处的深度越大,U形管两侧液面高度差越大,可
得结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;
c.要研究液体压强与液体的密度的关系,需要控制橡皮膜的朝
向相同,在液体中的深度相同,所处的液体不同,由表中数据
可知,应比较5、7两组数据。(3)实验步骤:在隔板两侧分别
倒入水和硫酸铜溶液,并使水和硫酸铜溶液的液面高度相同;
分析与论证:观察薄橡皮膜的形状是否变化,如果橡皮膜向一
侧突出,则说明液体压强与液体的密度有关。
3.【新中考·分析论证】(2023重庆中考A卷改编)小婷在探究
液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了
一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于　　　 (选填“打
开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成
后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置　　　 (选填“漏气”或“不漏
气”)。
(2)比较图乙与　　　 两图,可得出液体压强随深度的增加
而增大;比较图丙与丁两图,还可初步得出液体在同一深度向
各个方向的压强　　　 。
打开
不漏气
丙
相等
(3)若需通过图丁和戊对比得出液体压强与液体密度的关系,
应将图戊中的探头向　　　 移动适当的距离。
(4)小婷发现探头所处深度较浅时,U形管两液面的高度差不
明显,可将U形管中的水换成密度更　　　 的液体以方便
读数;探究过程中,保持探头所处深度不变,将U形管逐渐向后
倾斜,偏离竖直方向,U形管中两液面所对刻度线间的距离将
　　　 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
上
小
变大
解析　(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于打开状态,以确
保U形管内的水面相平;按压探头的橡皮膜,U形管两边液面
高度变化明显并保持稳定,说明实验装置密封良好,不漏气。
(2)研究液体压强与深度的关系,要控制液体的密度相同、探
头朝向相同,深度不同,故比较图乙与丙两图,可以初步得出
结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;比
较图丙与丁两图可知,探头在水中的深度相同,朝向不同,U形
管内液柱的高度差相同,因此可初步得出液体在同一深度向
各个方向的压强相等。(3)若需通过图丁和戊对比得出液体
压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向上移动适当的
距离,控制深度相同。(4)压强不变,密度越小的液体,质量越
小,越容易被推动,两侧液面高度差越大,越方便读数。探究
过程中,保持探头所处深度不变,探头所受的液体压强不变,
将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向时,U形管中两液面的
高度差不变,所对刻度线间的距离将变大。
4.【新中考·创新实验】(2024江苏无锡新吴月考)在探究影
响液体压强因素的实验中,小明用几根一端封有相同橡皮薄
膜的玻璃管进行实验,在5号管中装入盐水,其他管中装入水,
如图。
(1)通过观察玻璃管下方薄膜鼓起的程度反映液体压强的大小,用到的研究方法是　　　 (选填“控制变量法”“类比法”或“转换法”);根据图甲中三支相同玻璃管薄膜鼓起的程度,猜想:液体的压强可能与液体的质量、重力、体积或 　　 有关。
(2)图乙中,4号管上端更粗,下端与2号管粗细相同,两管中的水面相平,发现两管薄膜鼓起的程度相同,可得:液体压强的大小与液体的质量、重力、体积都　　　 。
(3)图丙中,5号管和2号管的液柱长度相等,利用5号管和2号管可探究液体压强与液体的　　　 是否有关。
转换法
深度
无关
密度
(4)为了探究液柱长度对液体压强的影响,选用2号管和6号管进行实验,6号管水柱比2号管水柱长,实验时需控制两管水柱的　　　 相等。
(5)如图丁所示,A、B、C是三个圆柱形容器,分别装有水或酒精(ρ水>ρ酒精)。B和C两容器的底面积相同,且其中的液体深度也相同,三个容器中,底部所受液体压强最大的是　　　 。
深度
B
解析　(1)液体产生的压强作用在玻璃管下方的橡皮膜上,使
得橡皮膜鼓起,橡皮膜鼓起的程度越大,说明液体产生的压强
越大,因此实验中可以通过薄膜鼓起的程度来反映液体压强
的大小,这种方法叫转换法。图甲,三支玻璃管内装有的水的
质量、重力、体积和深度都不同,三支玻璃管薄膜鼓起的程
度不同,因此猜想:液体的压强大小可能与液体的质量、重
力、体积或深度有关。(2)图乙,2号管和4号管所装液体的质
量、重力、体积都不相同,而两管薄膜鼓起的程度相同,说明
两管中液体产生的压强相等,可得结论:液体压强的大小与液
体的质量、重力和体积都无关。(3)图丙,5号管和2号管的液
柱长度相等,即液体的深度相同,5号管装入的是盐水,2号管
装入的是水,两管中液体的密度不同,则利用5号管和2号管可
探究液体压强与液体的密度之间的关系。(4)为了探究液柱
长度对液体压强的影响,选用2号管和6号管进行实验,由于液
体产生的压强与液体的密度和深度有关,因此在6号管水柱
比2号管水柱长度更大的情况下,需控制两管水柱的深度相
等。(5)比较A、B,液体密度相同,B容器中水的深度更大,容
器底受到的液体压强更大;比较B、C,液体深度相同,B容器
中液体的密度更大,容器底受到的液体压强更大,故三个容器
中,底部所受液体压强最大的是B。(共18张PPT)
重点实验综合全练(二)
力学探究实验（一）
类型一　探究弹簧的伸长量与拉力的关系
1.(2024江苏淮安浦东实验中学期中)小明用如图甲所示的装
置来探究“弹簧的伸长量跟拉力的关系”。弹簧的一端固
定在木板上,他先在木板上标记0~7.00 cm的刻度。把木板竖
直放置,在弹簧下端挂钩码(每个钩码的质量为50 g,g取10 N/
kg)。实验数据记录如表所示。
钩码个数 0 1 2 3 4 … 10
弹簧的长度/cm 2.00 2.50 3.00 　 4.00 … 7.00
弹簧的伸长量/cm 0 0.50 1.00 　 2.00 … 5.00
3.50
1.50
(1)当挂三个钩码时,指针所对应刻度如图乙所示,请在表中
填写此时弹簧的长度和弹簧的伸长量。
(2)分析表中弹簧的伸长量跟拉力的数据,你能得到的结论
是:在弹性限度内,　　　　 　　　 。
(3)小明想用该装置设计一个直接测量液体密度的“密度
秤”,他找来一个质量为100 g的小桶,挂在弹簧下面的挂钩
上,测量时,在桶中加满待测液体,根据指针指示的刻度,就能
直接读出液体的密度。
①该“密度秤”的零刻度线应在　　　 cm刻度线处;
弹簧的伸长量与拉力成正比
3.00
②如图丙所示,在桶中加满水,指针指在4.00 cm刻度线处,则
该小桶的容积是　　　 cm3;
③该“密度秤”能测量液体的最大的密度是　　　 g/cm3;
④小明想增大该“密度秤”的量程,在不更换弹簧的前提下,
你的办法是:　　　　　　　　 　　　
(写出一种即可)。
100
4
减小桶质量(减小桶容积;增大木板上刻度部分长度)
解析　(1)刻度尺的分度值为0.1 cm,弹簧的原长为2.00 cm。
如图乙所示,弹簧伸长后,长度为3.50 cm,所以此时弹簧的伸
长量Δl=3.50 cm-2.00 cm=1.50 cm。(2)每个钩码的质量为50
g,受到的重力G=mg=0.05 kg×10 N/kg=0.5 N。由表格数据
知,拉力与弹簧的伸长量的比值是定值,可得结论:在弹性限
度内,弹簧的伸长量与拉力成正比。(3)①小桶未倒入液体
时,所测液体的密度为0,小桶受到的重力G桶=m桶g=0.1 kg×10
N/kg=1 N=2G,由表格数据知,此时弹簧的长度为3.00 cm,所
以“密度秤”的零刻度线应在3.00 cm刻度线处。②指针指
在4.00 cm刻度线处时,即弹簧的长度为4.00 cm,由表格数据
知,桶与水受到的总重力与4个钩码的重力相等,G总=4G=4×0.
5 N=2 N,桶中水受到的重力G水=G总-G桶=2 N-1 N=1 N,水的体
积,即桶的容积V= = = =10-4 m3=
100 cm3。③弹簧的最大长度为7.00 cm。由表格数据知,此
时小桶及桶内装满的液体的最大总重力为10个钩码受到的
重力,即G大=10G=10×0.5 N=5 N,桶内所装液体的最大重力G液
=G大-G桶=5 N-1 N=4 N,液体的最大质量m液= = =0.4
kg=400 g,所测液体的最大密度ρ液= = =4 g/cm3。④
不更换弹簧的前提下,即弹簧伸长量最大值不变,所挂钩码的
最大重力不变,为了增大密度秤的量程,可减小桶的质量,从
而增大所测液体的质量,小桶的容积不变时,由ρ= 可知,可
增大密度秤的量程;或者小桶的质量不变,所测液体的质量不
变,但减小小桶的容积;若最长7.00 cm不是弹簧的最大长度,
可在木板上增大刻度部分的长度,等等。
类型二　探究重力与质量的关系
2.【新中考·设计实验】(2022江苏南京师大附中树人学校期中)某兴趣小组在探究“影响物体重力大小的因素”和“判断重力方向”的实验中,进行了如下的实验探究。
(1)在探究物体所受重力大小与物体质量的关系时,实验数据
记录如表:
被测物体 质量m/kg 重力G/N G与m的比值 /(N·kg-1)
1 0.1 1 10
2 0.2 2 10
3 0.3 3 10
①在探究过程中,需要的测量工具有天平和　　　 　 。
②根据表格中测量的实验数据分析图甲,其中能正确描述物
体所受的重力G与质量m关系的图像是　　 。
弹簧测力计
B
(2)小明同学取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个,
并分别测出它们的质量和重力,来探究物体所受重力大小与
质量的关系,你认为小明同学的做法　　 。
A.合理,因为他同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系
B.不合理,因为他没有使物体的质量成整数倍变化
(3)本实验需要多次测量,其目的与以下实验中多次测量的目
的相同的是　　 。
A.用刻度尺测量课本的长度 B.探究质量与体积的关系
A
B
(4)小华同学在探究重力的方向时,实验装置如图乙所示,操
作如下:将小球用细线悬挂在支架上,并让其自由下垂到一个
装有一定量水的水槽中,慢慢改变木板的倾角β,让小球始终
位于水槽内的水中,悬线与水面的夹角　　 (选填“会”或
“不会”)改变,由此说明重力的方向始终　　　　　　　。
不会
竖直向下
解析　(1)①根据表中数据,要测量质量和重力,故实验所需
要的测量工具是天平和弹簧测力计;②因物体所受的重力与
它的质量成正比,故重力随质量变化的关系图像为过原点的
直线,故选B。(2)小明的做法合理,这样得出的结论更具有普
遍性,故选A。(3)本实验中多次测量是为了使实验结论具有
普遍性;用刻度尺测量课本的长度,多次测量是为了求平均
值,减小误差,故选B。(4)因为重力的方向总是竖直向下的,而
水面始终是水平的,所以悬线与水面的夹角不会改变。
类型三　探究影响滑动摩擦力大小的因素
3.【新中考·创新实验】(2024江苏南京秦淮一模)传感器可
以方便地将数据转换成图像,小华想用拉力传感器研究影响
滑动摩擦力大小的因素。
(1)如图甲所示,水平向右匀速拉动传感器,传感器的示数即
　　　　 的大小。
(2)小华想用图乙装置来研究滑动摩擦力与压力的关系,请指
出他在实验中明显的不当之处:　　　　　　　　　　　
。
(3)小华使用图甲装置,先后拉动同一木块以不同的速度运
动,图丙是木块运动的s-t图像,图线A、B对应的两次实验中
传感器的示数分别为FA、FB,则其大小关系是:FA　　 FB。
摩擦力
没有控制接触面的粗糙程度相同
=
(4)小华为了研究两种不同瓷砖(①和②)的防滑性能,设计了如图丁所示的实验装置,将瓷砖放置在由电机驱动的水平传送带上,通过水平细绳,绕过定滑轮(定滑轮仅改变力的方向,不改变力的大小)与竖直悬挂的弹簧测力计相连;在瓷砖上放不同质量的重物进行多次实验,绘制出摩擦力与压力之间的关系图像如图戊所示,由此判断防滑性能较好的瓷砖是　 　 (选填“①”或“②”)。
①
解析　(1)水平匀速拉动木块时,摩擦力的大小等于传感器的
示数。(2)由图乙可知,两实验接触面的粗糙程度不同,压力
不同,由于没有控制接触面粗糙程度相同,无法探究摩擦力与
压力之间的关系。(3)利用图甲所示装置,使同一木块在粗糙
程度相同的水平面上匀速运动,压力不变,接触面的粗糙程度
相同,所以木块受到的滑动摩擦力相同,传感器的示数相同,
即FA=FB。(4)由图戊可知,当压力相同时,①的摩擦力比②的
摩擦力大,由此判断防滑性能较好的瓷砖是①。(共25张PPT)
重点实验综合全练(三)
力学探究实验（二）
类型一　探究二力平衡的条件
1.【新中考·设计实验】(2024江苏徐州科技中学月考)如图,
小明正在探究二力平衡的条件,当手放开硬纸板前,应使两测
力计的示数　　　 ,两细线对硬纸板拉力的方向　　　 ,
在放手的一刹那,观察硬纸板是否会由静止变为运动。此操
作是为了得出“使物体平衡的两个力必须　　　　　　
”这一结论。
相等
相反
作用在同一直线上
解析　图中作用在同一物体上的两个力不在同一直线上,故
该实验探究的是“不在同一直线上的两个力是否平衡”。
实验时,两细线对硬纸板拉力的方向应相反,两个力大小相
等,即两个弹簧测力计示数相等。在放手的一刹那观察硬纸
板是否会由静止变为运动,从而验证使物体平衡的两个力必
须作用在同一直线上。
2.【新中考·设计实验】(2024江苏南京鼓楼期中)在“探究
二力平衡的条件”活动中,小真按图甲完成实验。
(1)小真将系于卡片(重力可忽略不计)两端的线分别跨过左
右支架上的滑轮(滑轮仅改变力的方向,不改变力的大小),在
线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向　
(选填“相同”或“相反”),通过调整钩码个数,改变拉力大小,　　 (选填“能”或“不能”)得出使物体平衡的两个力必须大小相等。
(2)当卡片平衡时,用手将卡片转过一个角度,这是为了探究:
　　　　　　　　　　　　　　 。松手后卡片　　　
(选填“能”或“不能”)平衡。
相反
能
不在同一直线上的两个力能否平衡
不能
(3)不计摩擦,在卡片平衡时,小真用手向上托一下左侧钩码
(卡片和钩码始终未接触滑轮),当手离开钩码后,卡片将　
(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动。
(4)小明在做实验时,左右支架上装配的两个滑轮没有安装在
相同的高度,如图乙所示,你认为小明的装置　　　 (选填
“能”或“不能”)进行实验。
匀速
能
解析　(1)在卡片两端的线上挂钩码,作用在卡片上的两个力
方向相反;将线两端挂上相同数量的钩码,卡片能够平衡,线
两端挂上不同数量的钩码,卡片不能平衡,由此能得出使物体
平衡的两个力必须大小相等。(2)将卡片转过一个角度,卡片
两端的拉力就不在同一条直线上了,松手后卡片会转动,即卡
片不能平衡,这是验证不在同一直线上的两个力能否平衡。
(3)在卡片平衡时,用手向上托一下左侧钩码,卡片将不再平
衡,卡片右侧拉力较大,所以卡片将会向右运动;当手离开钩
码后,卡片再次受到平衡力,所以卡片将再次平衡,以当前速
度做匀速直线运动。(4)图乙中,两个滑轮的位置虽然不等
高,由于卡片受到的重力忽略不计,卡片两端的拉力在同一条
直线上,同样能完成实验。
3.(2024江苏无锡梁溪月考)物理兴趣小组的同学们利用如图
所示的装置进行“二力平衡条件”的探究:
(1)小组将质量相同的砝码放在左右两盘后,把小车转过一个
角度,然后松手,观察到小车转动回原状后恢复到静止状态,
说明两个力必须作用在　　　 　 才能平衡。
(2)某次实验中,当左盘砝码质量大于右盘时,小车两边的拉
力大小　　　 (选填“相等”或“不相等”),但小车仍处
于静止状态。此时小车受到的　　　 (选填“是”或“不
是”)平衡力,产生这一现象的原因可能是小车受到　　　
的影响。
同一直线上
不相等
是
摩擦力
(3)为尽量减少以上影响,小敏提出将甲装置中的小车换成卡
片,如图乙所示。为了验证只有作用在同一物体上的两个力
才能平衡,小敏下一步操作是　　　 。
A.左右各加一个砝码
B.把卡片剪成两半
C.把卡片扭转一个角度
(4)如果将小车换成轻质弹簧测力计,如图丙所示,在左右两
盘各放入重4 N的砝码,忽略盘重和绳重,则弹簧测力计的示
数为　　　 N。
B
4
解析　(1)把小车转过一个角度,然后松手,观察到小车转动回原状后恢复到静止状态,说明小车在水平方向上受到的两个力在同一直线上时才能平衡。(2)实验中,当左盘砝码质量大于右盘时,小车两边的拉力大小不相等;小车仍处于静止状态,此时小车还受平衡力的作用,小车有向左运动的趋势,桌面对小车有向右的摩擦力,即小车受到摩擦力的影响。(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,用剪刀把卡片剪成两半,观察两个小卡片是否平衡。(4)将小车换成轻质弹簧测力计,在左右两盘各放入重4 N的砝码,则弹簧测力计受到的两个拉力均为4 N,弹簧测力计的示数为4 N。
类型二　探究阻力对物体运动的影响
4.(2024河北邢台期末改编)在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,下列说法错误的是 (　　)
A.实验中每次让同一小车从斜面顶端由静止滑下的目的是使小车到达水平面的速度大小相等
B.实验中改变木板表面的粗糙程度是为了改变运动的小车所受的阻力大小
C.根据实验现象进―步推理:如果小车运动时不受阻力,它将做匀速直线运动
D.木板表面越粗糙,小车的速度减小得越慢
D
解析　木板表面越粗糙,阻力越大,小车运动的距离就越近,
说明小车受到的阻力越大,速度减小得越快,故D错误。
5.【新课标·科学推理】(2024江苏兴化期中)关于“阻力对
物体运动的影响”问题,某学习小组进行了如下探究实验:依
次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上,让小车分别从斜面顶
端由静止自由下滑,观察小车在毛巾、棉布、木板三种材质
的水平面上滑行的最大距离,如图所示。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止自由下滑,目的是
　　　　　　　　　　　　　 ,本实验中的“阻力”是指
小车受到的　　　 。
(2)分析图中所示运动情况可知:小车在毛巾表面上滑行的距
离最短,说明小车受到的阻力越大,速度减小得越　　　
(选填“快”或“慢”)。
(3)牛顿第一定律　　　 (选填“是”或“不是”)直接由
实验得出的,其符合逻辑的科学推理为科学研究提供了一个
重要方法。
使小车到达斜面底端的速度相同
摩擦力
快
不是
(4)在此实验基础上通过推理可知观点　　 (选填“A”或
“B”)是正确的。
A.物体的运动不需要力来维持
B.力是维持物体运动的原因
(5)在体现阻力对物体运动影响大小的方法上,小明提出了另
外一个方法:测量小车在水平面上运动的时间。你支持下面
哪个观点:　　　 。
A.这个方法不可行,与阻力对物体运动影响的大小没有关系
B.这个方法可行,但没有小车运动的路程便于测量
A
B
解析　(1)每次都将小车从斜面上同一位置释放,目的是使小
车运动到斜面底端时的速度相等,本实验中的“阻力”是指
小车受到的摩擦力。(2)毛巾表面最粗糙,阻力最大,小车在
毛巾表面上运动的距离最短,说明小车受到的阻力越大,速度
减小得越快。(3)牛顿第一定律是在实验的基础上,通过推理
得出的,不是用实验直接得出的。(4)物体所受阻力越小,速
度减小得越慢,推理:当没有阻力时,物体将做匀速直线运动,
故力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的
原因,即物体的运动不需要力来维持。(5)在体现阻力对物体
运动影响大小的方法上,让小车从同一斜面的同一高度由静
止滑下,小车到达斜面底端的速度相同,接触面越光滑,阻力
越小,速度减小得越慢,运动的距离越长,运动的时间越长,故
测量小车在水平面上运动的时间可以体现阻力对物体运动
影响的大小,但不如小车运动的路程便于测量。
6.【新课标·科学推理】(2024江苏苏州工业园区月考)利用
如图所示的装置探究“阻力对物体运动的影响”,甲、丙木
板上分别铺有毛巾和棉布,其中毛巾最粗糙,木板最光滑。
(1)实验中阻力对物体运动的影响通过　　 (选填“接触面的粗糙程度”或“小车运动的距离”)体现出来。实验时,应将小车从　　　 (选填“同一”或“不同”)高度处释
放。
(2)如图丁所示,若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右
端,是否需要重做实验以获取可靠的证据 答:　　　 (选填
“需要”或“不需要”)。
小车运动的距离
同一
不需要
(3)分析实验现象可得:接触面越光滑,小车的速度减小得越
　　　 (选填“快”或“慢”),小车运动的路程越长,由此
可推理:如果水平面绝对光滑,小车将　　　　　　　　　 。
慢
一直做匀速直线运动
解析　(1)实验中阻力对物体运动的影响是通过小车运动的
距离体现出来的,小车运动得越远,说明受到的阻力越小,对
运动的影响越小。实验时,应将小车从同一高度处释放,使小
车到达水平面时的速度相同。(2)图丁中,若实验中小车仅在
木板上滑行时滑出了右端,说明木板对小车的阻力比前两次
小,小车运动的距离最长,不需要重做实验。(3)分析实验现
象,毛巾最粗糙,阻力最大,小车运动的距离最短;木板最光滑,
阻力最小,小车运动的距离最长;由此可以得到结论:接触面
越光滑,小车的速度减小得越慢,小车运动的路程越长。推
理:如果水平面绝对光滑,小车不受阻力,小车的速度将不再
减小,小车将一直做匀速直线运动。(共12张PPT)
重点实验综合全练(五)
探究浮力大小与排开液体的关系
C
1.(2023河北定州北环路中学月考)某实验小组在探究“浮力
大小跟排开液体所受重力的关系”时,做了如图所示的四次
测量,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3和F4,则下列说法
正确的是 (　　)
A.F1+F2=F3-F4　 B.F1-F2=F3+F4
C.F1+F2=F3+F4　 D.F1-F2=F3-F4
解析　由图可知,物体所受浮力F浮=F2-F3,排开液体的重力G排
=F4-F1,根据阿基米德原理可知,F浮=G排,即F2-F3=F4-F1,整理可
得F1+F2=F3+F4,故A、B、D错误,C正确。
2.【新中考·分析论证】(2024山东招远期中)下列甲、乙、丙、丁四幅图是某实验小组利用弹簧测力计、溢水杯、圆柱体物块、小桶和水探究“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”的情景,其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4。
(1)在实验操作前细心的同学指出,在情景甲中存在错误,该
错误是　　　　　　　　　　　　　　　 。
(2)纠正错误后,请你用甲、乙、丙、丁表示,写出该探究实
验的合理顺序　　　　　　　　　　　。
(3)另一实验小组在步骤乙的操作中,只将物块的一部分浸在
水中,其他步骤操作正确,则　　　 (选填“能”或“不
能”)得到相同的结论。
溢水杯内水面未到达溢水口
丁、甲、乙、丙
能
(4)为了得到更普遍的结论,请你写出一种可行的操作办法:
　　　　　　　　　　 　　　　　 。
换用不同液体和不同物体进行多次实验
解析　(1)实验中溢水杯内水的液面必须到达溢水口,否则测
得的排开的液体的重力会偏小;(2)合理的实验顺序是先测出
空桶所受的重力,再测出圆柱体物块所受的重力,再把圆柱体
物块浸没在装满水的溢水杯中,测出圆柱体物块所受的浮力,
用小桶收集圆柱体物块排开的水,最后测出桶和排开的水所
受的总重力,故合理的顺序为丁、甲、乙、丙;(3)阿基米德
原理对浸没和部分浸入液体中的物体都是适用的,所以,只将
物块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,也能得到相同的
结论;(4)为了得到更普遍的结论,应换用不同液体和不同物
体进行多次实验。
3.【新中考·分析论证】(2024四川成都七中期中)如图为某
物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块(不吸水)、溢
水杯、小桶、细线等实验器材探究“浮力的大小与排开液
体所受重力的关系”的情景。
(1)根据图中的实验数据可求出石块的密度为　　　 kg/m
3;(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
(2)图丙步骤中,小石块逐渐浸入水中的过程中(未接触溢水
杯底),水对杯底的压强　　　　　 (选填“逐渐变大”
“一直不变”或“逐渐变小”);
(3)兴趣小组的同学又换用不同的物体(不吸水和液体)或液
体按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出F浮
　　 (选填“>”“<”或“=”)G排,从而验证了阿基米德
原理的正确性;
2.8×103
一直不变
=
(4)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液
体装满,其他步骤无误,因而他会得出F浮　　　 (选填“>”
“<”或“=”)G排(小桶中液体所受重力)的结论。
>
解析　(1)由图可知,石块浸没在水中受到的浮力F浮=G-F示=2.
8 N-1.8 N=1 N;根据G=mg,石块的质量m= = =0.28
kg;根据阿基米德原理,石块的体积V=V排= =
=1×10-4 m3,石块的密度ρ= =
=2.8×103 kg/m3;(2)小石块逐渐浸入水中的过程中(未接触溢
水杯底),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;(3)因G排=G总-G杯=2 N-1 N=1 N,F浮=1 N,
F浮=G排,可初步得出结论,浸在液体中的物体所受浮力的大小
等于它排开液体的重力;(4)其中一个同学每次进行图甲步骤
时,都忘记将溢水杯中液体装满,则G溢偏小,实验时认为G排=G
溢,因而他会得出F浮>G排的结论。(共36张PPT)
重点实验综合全练(七)
利用浮力测密度
类型一　“浮力”与“质量”组合测密度
1.【新中考·设计实验】(2024江苏宿迁钟吾中学一模改编)
小明想测量苹果的密度,但苹果太大,他用电子秤进行测量,
如图所示,实验步骤如下(已知水的密度为ρ水)。
(1)将电子秤放在水平桌面上,调零;
(2)将整个苹果放在电子秤上,记下此时电子秤的示数m1;
(3)取下苹果,给大杯子内盛入适量的水,并放置在电子秤上,
记下此时电子秤的示数m2;
(4)用细铁丝将苹果压入水中直至浸没,且不接触大杯子底部
和侧壁,记下此时电子秤的示数m3;
(5)计算求得苹果的密度ρ苹果=　　　 (用已知量和测量量的
符号表示)。
ρ水
解析　用细铁丝将苹果压入水中直至浸没,且不接触大杯子
底部和侧壁,电子秤增加的压力为苹果受到的浮力,F浮=G排=
m排g,则电子秤增加的示数为苹果排开水的质量,m排=m3-m2,苹
果的体积V=V排= ,苹果的密度ρ苹果= = =
ρ水。
类型二　“称重法”测密度
2.(2023湖北随州中考)实验课上,老师和同学们测量盐水的
密度,他们用弹簧测力计、烧杯、水(密度用ρ水表示)、金属
块A、盐水以及不吸水的细线等器材完成了图中实验。
(1)要测量金属块A浸没在水中的浮力,合理的测量顺序是
　　 (选填“①→②”或“②→①”)。
(2)计算金属块A浸没在水中的浮力F=　　　 N。
(3)完成图中各项实验后分析可知:金属块A的浮力大小与
　　 (选填“液体密度”或“金属密度”)有关。
(4)请推导出盐水的密度表达式ρ盐水=　　 (用F1、F2、F3、ρ水表示)。
①→②
1.3
液体密度
ρ水
解析　(1)物体浸没在水中时所受的浮力等于金属块的重力
减去金属块浸没在水中时弹簧测力计的示数,所以要测量金
属块A的重力,但若先测②会使金属块沾上水,导致①的测量
结果不准确,故合理的测量顺序是①→②。(2)图①中,弹簧
测力计的示数F1=4.5 N,图②中,A浸没在水中时弹簧测力计
的示数F2=3.2 N,则金属块A浸没在水中时受到的浮力F=F1-F
2=4.5 N-3.2 N=1.3 N。(3)分析②③两图可知,金属块A浸没时
排开液体的体积相同,液体密度不同,弹簧测力计的示数不
同,算出的浮力不同,说明浮力大小跟液体密度有关。(4)金
属块A受到的重力G=F1,浸没在水中时弹簧测力计的示数为
F2,金属块A浸没在水中受到的浮力F浮水=F1-F2,金属块A的体
积V=V排水= = ;金属块A浸没在盐水中受到的浮力F浮
盐水=F1-F3,金属块A分别浸没在水和盐水中,则金属块A排开盐
水的体积等于排开水的体积,即V排盐水=V排水= ,盐水的密
度ρ盐水= = = ρ水。
3.(2024江苏沛县月考)某同学到海边游玩时捡到一块鹅卵
石,他利用身边的细线、弹簧测力计、量杯进行了下列操作:
①用细线系住鹅卵石,悬挂在弹簧测力计下,记录弹簧测力计
的示数为F1;
②量杯中装入海水,记录此时水面刻度为V0;
③将弹簧测力计下悬挂的鹅卵石浸没在海水中(不接触杯底
且海水不溢出),鹅卵石静止时,记录水面刻度值为V,测力计
示数为F2。
请回答下列问题(已知重力与物体质量的比值为g)。
(1)鹅卵石的质量为　　　 ,鹅卵石的密度为　　　 。
(2)海水的密度为　　　 。
解析　(1)用细线系住鹅卵石,悬挂在测力计下,记录测力计
示数为F1,此时G=F1,鹅卵石的质量m= = 。鹅卵石的体积
V石=V-V0,鹅卵石的密度ρ= = = 。(2)鹅卵石在
海水中受到的浮力F浮=G-F2=F1-F2,海水的密度ρ海水= =
。
类型三　“漂浮法”测密度
4.(2023吉林长春中考改编)物理实践小组设计了一个测量固体密度的方案(仅用于不吸水、不溶于水的固体)。如图甲所示,将适量的配重颗粒装入粗细均匀的薄壁圆筒中并封闭筒口,将圆筒放入盛有适量水的薄壁大容器中,大容器的横截面积是圆筒的横截面积的5倍。圆筒静止后用记号笔在圆筒对应水面位置标记“O”,在大容器的水面位置标出初始水位线。
(1)为使圆筒静止后竖直漂浮在水面,在沙粒、泡沫粒中应选
择　　　 作为圆筒的配重颗粒。
沙粒
(2)将待测金属块用细线挂在圆筒下方,放入水中静止后(细
线的质量、体积忽略不计,金属块始终不触底)如图乙所示,
与图甲相比圆筒所受的浮力　　　 (选填“变大”“不
变”或“变小”)。分别测出圆筒静止后水面到“O”点和
到初始水位线的距离h1和h2,则该金属块的密度表达式为ρ金属
=　　　 (用h1、h2和ρ水表示)。
变大
ρ水
解析　(1)要使圆筒静止后竖直漂浮在水面,应选择质量较大
的物体放到圆筒中,相同体积的沙粒和泡沫粒相比,沙粒的质
量较大,故选择沙粒作为圆筒的配重颗粒。(2)将待测金属块
用细线挂在圆筒下方,放入水中静止后,由图乙可知,V排增大,
根据F浮=ρ液V排g可知,与图甲相比圆筒所受的浮力变大。设图
甲中圆筒浸入水中的深度为h,圆筒的横截面积为S,大容器的
横截面积S容=5S,金属块用细线挂在圆筒下方,放入水中静止
后,体积的变化量ΔV=S容h2,ΔV筒+V金属=S容h2,Sh1+V金属=S容h2,金
属块的体积V金属=5Sh2-Sh1。原来圆筒漂浮,浮力大小等于重
力大小,即G筒=F浮=ρ水gSh①,将金属块和圆筒看成整体,处于
漂浮状态,浮力等于重力,即G筒+G金属=F浮总=ρ水gS(h+h1)+ρ水gV金
属②,②-①得:G金属=ρ水gSh1+ρ水gV金属=5ρ水gSh2,ρ金属(5Sh2-Sh1)g=5
ρ水gSh2,解得:金属块的密度ρ金属= ρ水。
类型四　“浮沉法”测密度
5.【新中考·分析论证】(2024江苏盱眙月考)如图所示,水平
桌面上放置两个溢水杯,分别装满甲、乙两种液体。将一个
密度为ρ0的小球放入甲液体中,小球静止时,溢出液体的质量
为m甲;再将小球放入乙液体中,小球静止时,溢出液体的质量
为m乙。则m甲　　　 (选填“>”“=”或“<”)m乙;乙液体
的密度ρ乙=　　　 (用已知条件所给的字母表示)。
>
ρ0
解析　小球在甲液体中漂浮,小球受到的浮力等于其重力,即
G球=F浮甲=m甲g,则m球=m甲,小球的体积V= 。小球放入乙液
体中,下沉到容器的底部,小球受到的浮力小于其重力,故有G
球>F浮乙=m乙g,则m甲>m乙。已知溢出液体的质量为m乙,乙液体的
密度ρ乙= = = ρ0。
6.【新中考·设计实验】(2024江苏徐州西苑中学月考)彤彤过生日时,妈妈送给她一个内有“生日快乐”字样的小水晶球。彤彤想知道小水晶球的密度,于是她找来量筒、小玻璃杯和水,用如图所示的顺序测量出小水晶球的密度。由图可知:水晶球的体积是　　　 cm3,水晶球的质量是　　 g,水晶球的密度是　　 g/cm3。实验中,第二步将水晶球从量筒中拿出时小水晶球上
沾有少量的水,彤彤就直接放入玻璃杯
中进行第三步实验,这样做　　　 (选
填“会”或“不会”)对实验结果造成影响。
10
30
3
不会
解析　水晶球的体积V=40 mL-30 mL=10 mL=10 cm3,因为第
三步实验中水晶球和玻璃杯漂浮,所以水晶球所受重力G=G
排,则水晶球的质量m=m排=ρ水(V3-V1)=1 g/cm3×(60 cm3-30 cm3)
=30 g,水晶球的密度ρ= = =3 g/cm3。将水晶球从量筒
中缓慢取出并放入小玻璃杯中时,水晶球会带出水,带出的水
使得量筒中液面降低,但带出的水再放入小玻璃杯中,排开的
水会增多,增多的体积正好等于带出水的体积,这样使得测量
的质量没有偏差,密度也就没有偏差,即水晶球密度的测量值
与真实值相等。
特别提醒　“浮沉法”测物体的密度,“浮”是利用浮力大
小与重力大小相等,测出物体的质量;“沉”是利用物体排开
液体的体积等于物体的体积,测出物体的体积。水的密度已
知是设计实验的重要条件。
7.(新独家原创)学习了浮力知识,小明利用正方体木块(不吸
水)做了以下两个实验:
(1)实验一:利用一个圆柱形的容器、刻度尺和水测量木块的密度。
①在圆柱形容器内加入适量的水,用刻度尺测量水的深度记为h1;
②将木块放入水中,小木块漂浮,水未溢出,用刻度尺测量水的深度记为h2;
③用细针将木块完全压入水中,水未溢出,　　　　　　　
　　　　　 记为h3;
用刻度尺测出杯中水的深度
④则木块密度表达式为ρ木=　　　 (用ρ水和所测物理量的
字母表示)。
(2)实验二:利用测出木块的密度ρ木测量盐水的密度。用刻度
尺测出正方体木块的高度为h1,如图所示,木块漂浮在盐水中,
再用刻度尺测出木块露出液面的高度为h2,则盐水的密度ρ盐水
=　　　 (用h1、h2和ρ木表示)。
ρ水
ρ木
解析　(1)③用细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h3。④设容器的底面积为S,木块漂
浮时,其排开水的体积V排=S(h2-h1),因为木块漂浮在水面上,受
到的浮力等于重力,所以G=F浮=ρ水V排g=ρ水S(h2-h1)g,则木块的
质量m=ρ水S(h2-h1),木块的体积V=S(h3-h1),木块的密度ρ木= =
= ρ水。(2)木块漂浮在盐水中,木块所受浮力
与重力二力平衡,大小相等,则ρ盐水(h1-h2)Sg=ρ木h1Sg,解得:盐水
的密度ρ盐水= ρ木。
类型五　密度计的设计
8.【新中考·项目式学习】(2023福建中考)用透明圆筒制作
测量液体密度的密度计。
(1)获取相关数据:

①已知圆筒底面积为S;
②调节天平平衡时,指针指在分度盘中央刻度线的左侧,此时应将平衡螺母向　　　 移。如图1,用调好的天平测得空圆筒质量m=　　　 g;向圆筒中倒入适量水,用天平测得圆筒与水的总质量为81.4 g,计算得到圆筒内水的体积V0=　 　 cm3。
(2)制作液体密度计:
右
31.4
50
在圆筒上体积为V0的水面处做标记,如图2甲所示。倒掉圆
筒内的水,倒入待测液体至标记处,使待测液体体积为V0。将
圆筒放入水中,圆筒处于漂浮状态,如图2乙。测量圆筒浸入
水中的深度h,则待测液体密度ρ液=　　　 (用m、S、h、V
0、ρ水表示)。根据计算结果在圆筒外壁标记刻度线和密度
值;
(3)用自制密度计测量某种液体密度时,发现圆筒触底无法漂
浮,请提出一条改进建议:　　　　　　　　　　　　　　 。
往容器中加足够多的水
解析　(1)调节天平平衡时,指针偏向分度盘中央刻度线的左
侧,应将平衡螺母向右移动,才能使天平横梁水平平衡。由图
可知,空圆筒质量m=20 g+10 g+1.4 g=31.4 g,圆筒内水的质量
m水=m总-m=81.4 g-31.4 g=50 g,圆筒内水的体积V0= =
=50 cm3。(2)倒入待测液体后,圆筒排开水的体积V
排=Sh,圆筒受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gSh,圆筒处于漂浮状态,
圆筒与待测液体受到的总重力等于浮力,m液= -m=ρ水Sh-m,
则待测液体密度ρ液= = 。(3)用自制密度计测量某
种液体密度时,发现圆筒触底无法漂浮,圆筒受到的浮力小于
重力,可能是排开液体的体积太小,则可以往容器中加足量的
水。
9.【新中考·项目式学习】(2024江苏无锡中考)制作简易的
密度计,器材有:长度为20 cm的吸管一根,铁屑、石蜡、小
瓶、记号笔、刻度尺、天平。(g取10 N/kg)
(1)如图甲所示,用刻度尺和记号笔在吸管上标出长度刻度,
用石蜡将标0 cm的一端封闭,添加铁屑至管内,使其总质量为
10 g,能竖直漂浮在液体中;
①当将它放入密度为1.0 g/cm3的水中时,浸入的深度为H。
若放入密度为0.8 g/cm3的酒精中,密度计所受的浮力大小为
　　　 N,浸入的深度为　　　 H。
②将它放入密度为0.8~1.2 g/cm3的不同液体中,浸入的深度h
与液体密度ρ液之间的关系应符合图乙中　　　 (选填
“a”“b”或“c”)。
0.1
1.25
a
③为使该简易密度计测量水和酒精的密度时,两条刻度线间
的距离大一些,利用现有器材,合理的做法是:
　 　　 。
(2)如图丙所示,在吸管下方安装一个小瓶,将铁屑装入瓶中,
制成另一支简易密度计,使其总质量为30 g,放入液体后能竖
直漂浮,小瓶浸没。放入水中,在密度计上标记出水面位置M,
密度计排开水的体积为　　　 cm3。从水中取出擦干后,
放入待测盐水中,M比液面高2 cm。取出密度计擦干,倒出部
在管内适当增加铁屑使密度计重力增大
30
分铁屑,使其总质量为27 g,再放入水中,液面距离M为3 cm。
则吸管的横截面积为　　　 cm2,盐水的密度为　　　
　 g/cm3(保留2位小数)。
1
1.07
解析　(1)①密度计在酒精中漂浮,其受到的浮力F浮=G物=mg=
10×10-3 kg×10 N/kg=0.1 N,由于密度计在水中和酒精中均漂
浮,在水中和酒精中受到的浮力均等于其重力,则密度计在水
中受到的浮力等于其在酒精中受到的浮力,所以有ρ水SHg=ρ酒
精Sh酒精g,ρ水H=ρ酒精h酒精,1.0 g/cm3×H=0.8 g/cm3×h酒精,解得:h酒精=1.
25H。②密度计在液体中漂浮,则有G密度计=F浮=ρ液Shg,可得h=
,当密度计所受重力、吸管的横截面积一定时,h与ρ液成
反比,故a图线符合h随ρ液变化的规律。③适当增大密度计所
受重力,则密度计浸入水中的深度增大,即H增大,密度计放入
酒精中漂浮时,浸入酒精中的深度为1.25H,也随之增大,则两
条刻度线间的距离会变大。(2)当密度计总质量为30 g时,仍
能漂浮在水中,则受到的浮力F浮'=G密度计'=m密度计g,ρ水V排g=m密度计
g,密度计排开水的体积V排= = =30 cm3,同理,当
密度计质量为27 g时,排开水的体积V排'= = =2
7 cm3,此时水面刻度比M低3 cm,由此可知吸管的横截面积S=
=1 cm2。当密度计的质量为30 g时,浸入盐水中
的深度比M低2 cm,由此可知排开盐水的体积V排盐水=30 cm3-2
cm×1 cm2=28 cm3,当密度计在盐水中漂浮时,m密度计=ρ盐水V排盐水,
30 g=ρ盐水×28 cm3,解得:ρ盐水=1.07 g/cm3。(共34张PPT)
重点实验综合全练(六)
浮力相关探究实验
类型一　探究影响浮力大小的因素
1.【新中考·分析论证】(2023四川乐山中考)如图是某实验
小组的同学探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验步
骤。
(1)从图中可知物块的重力为　　　 N。
(2)比较D和E,可以得出:浮力大小与　　　 有关。
(3)比较　　　 和　　　 ,可以得出:当物块浸没后,浮力
大小与所处深度无关。
(4)本实验采用的物理方法是　　 　 (选填“控制变量法”或“转换法”)。
4.8
液体的密度
C
D
控制变量法
(5)该小组的同学根据阿基米德原理计算出上述实验中所用
物块的密度:
①物块浸没于水中所受浮力为　　　 N;
②物块密度为　　　 kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/
kg)
0.6
8×103
解析　(1)由图A可知,弹簧测力计的示数为4.8 N,即该物块的
重力G=4.8 N。(2)比较D和E可知,物块浸没的深度相同,排开
液体的体积相同,液体的密度不同,物块受到的浮力不同,由
此可得浮力大小与液体的密度有关。(3)探究“当物块浸没
后,浮力大小与所处深度无关”,应控制物块排开液体的体积
和液体密度不变,只改变物块浸入液体的深度,故应比较C和
D两图。(4)本实验中要探究浮力的大小与多个因素的关系,
采用的物理方法是控制变量法。
(5)①由A、C两图可知,物块浸没于水中所受浮力F浮=4.8 N-4.2 N=0.6 N。②物块的体积V=V排= = =0.6×10-4 m3,物块的质量m= = =0.48 kg,物块的密度ρ物= = =8×103 kg/m3。
2.【新中考·分析论证】(2023四川德阳中考)小张在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,做了以下的部分操作。用同一弹簧测力计挂着同一金属物块依次完成如图所示的三次测量:
(1)乙图所示的实验中,物块受到的浮力大小为　　　 N。
(2)分析乙图、丙图,说明浮力的大小与　　　　　 有关。
(3)本实验数据可计算出盐水的密度为　　　　 kg/m3。
(已知水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
4
液体密度
1.1×103
解析　(1)乙图所示的实验,物块浸没在水中受到的浮力F浮水=
G-F=6 N-2 N=4 N。(2)乙图、丙图两实验中,物块排开液体
的体积相同,物块浸没在盐水中受到的浮力比较大,说明所受
浮力的大小与液体密度有关。(3)物块浸没在盐水中所受的
浮力F浮盐水=G-F'=6 N-1.6 N=4.4 N,物块排开盐水的体积V排盐水
=V排水= = =4×10-4 m3,盐水的密度ρ盐
水= = =1.1×103 kg/m3。
3.【新中考·创新实验】(2024江苏盐城盐都月考)小明利用
弹簧测力计、底面积为20 cm2的金属长方体、烧杯等器材
探究浮力的大小跟哪些因素有关。他提出了三个猜想,并按
如图甲所示顺序完成了实验。
猜想一:浮力大小与物体浸入液体的深度有关;
猜想二:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想三:浮力大小与液体的密度有关。


(1)实验步骤B中,金属长方体受到的浮力为　　　 N。
(2)比较实验步骤B和C　　　 (选填“能”或“不能”)得
出浮力的大小与物体浸入液体内的深度有关,理由是　　
　 　　　　　　　　　　　　 　。
0.4
不能
没有控制物体排开液体的体积相同
(3)如图乙所示,是金属长方体逐渐放入水中时,所受浮力与
长方体浸入水中深度关系的示意图,其中M点的深度为　
　 cm。(g取10 N/kg)
(4)比较实验步骤D和E的示数,在图乙中画出金属长方体逐
渐放入盐水中时F浮-h的示意图。
(5)小华觉得,金属长方体在没有完全浸入水中时也可探究浮
力大小是否与物体浸入液体的深度有关。他的实验方案是:
①完成步骤B,并用记号笔在烧杯上画出水面的位置;
5
②取出金属长方体,　　　　　 　　 ,悬挂在弹簧测力计
下;
③再缓慢放入水中,　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　。
答案　 (4)如图所示
将金属长方体转动90度
直到水面到达记号笔画的水面位置,读出弹簧测力计示数
解析　(1)金属长方体受到的重力为2.4 N,实验步骤B中,金属
长方体受到的浮力F浮B=G-FB=2.4 N-2 N=0.4 N。(2)探究物体
受到的浮力大小与物体浸入液体中的深度有关,要控制物体
排开液体的密度和体积相同,由B和C图知,没有控制物体排
开液体的体积相同,所以不能得出“浮力的大小与物体浸入
液体内的深度有关”的结论。(3)由图像知,M点时金属长方
体恰好浸没在水中,由图A和C可得,金属长方体恰好浸没水
中时受到的浮力F浮=G-FC=2.4 N-1.4 N=1 N,M点的深度
h= = =0.05 m=5 cm。
(4)由实验步骤D和E可知,金属长方体浸没在盐水中受到的
浮力大于浸没在水中时受到的浮力,即浸入体积相等时,盐水
产生浮力大,由此画出金属长方体放入盐水中时F浮-h的示意
图。
(5)如解析图所示,实验方案:完成步骤B,并用记号笔在烧杯上
画出水面的位置;取出金属长方体,将金属长方体转动90°,悬
挂在弹簧测力计下;再缓慢放入水中,直到水面到达记号笔画
的水面位置,读出弹簧测力计示数。实验中,水面都到达记号
笔画的水面位置,即金属长方体排开水的体积相同,浸入水的
深度不同,由F浮=G-F可知两种情况下浮力的大小,从而可知
浮力大小是否与物体浸入液体的深度有关。
类型二　验证阿基米德原理实验
4.【新中考·设计实验】(2023山东烟台中考)某实验小组为
了研究浮力大小与物体排开液体重力的关系,进行了下面的
实验,如图所示:
(1)实验过程中,利用哪些步骤能够计算出物体所受的浮力大
小 　　　 。哪些能够计算出物体排开液体的重力大小
②和③
(用图中的序号表示)　　　 。
(2)通过实验数据可以发现,浮力大小与物体排开的液体所受
的重力有什么关系 　　　　　　。
(3)为了使结论具有普遍性,该小组还应该进行怎样的操作
　　　　　　　 。
(4)另外一个小组进行实验后,发现浮力大小与物体排开液体
重力不相等,在排除误差因素的情况下,出现这个结果的原因
可能是什么 (写出一条即可)　　　 　　 。
①和④
相等
换用不同的液体和物体多次实验
烧杯中的水没有装满
解析　(1)由②和③的数据,利用“称重法”能够计算出浮
力;物体排开液体受到的重力等于小桶和排开液体受到的总
重力减去空桶受到的重力,因此由①和④能够计算出物体排
开液体受到的重力大小。(2)物体所受的浮力F浮=G-F拉=2.0
N-1.5 N=0.5 N,物体排开液体受到的重力G排=G总-G桶=1.0 N-
0.5 N=0.5 N,则浮力大小与物体排开的液体所受的重力大小
相等。(3)为了使结论具有普遍性,应该换用不同的液体和物
体多次实验。(4)浮力大小与物体排开液体重力不相等,可能
是烧杯中的水没有装满,还有可能是物体碰到烧杯壁或烧杯
底,导致物体浸在液体中时弹簧测力计的示数变小。
5.(2022内蒙古包头中考)兴趣小组利用弹簧测力计、物块、
溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。(细线的
质量和体积均忽略不计)
(1)使用弹簧测力计前,要将指针调在　　　　 位置。
(2)实验中所用物块的重力为　　　 N。
(3)同学们发现溢水杯中未装满水,如图甲所示,这样实验会
使测得的溢出水的重力　　　 (选填“偏大”或“偏
小”)。
(4)溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示,物块受
到的浮力为　　　 N,物块受到的浮力大小与它排开水所
受的重力大小　　　 。
零刻度线
4
偏小
1
相等
(5)继续实验,将物块浸没在装满酒精的溢水杯中,如图丙所
示,发现F5>F3,说明物块受到的浮力大小与　 　
有关。换用酒精再次实验的目的是　　　　 　 (选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
液体密度(液体种类)
寻找普遍规律
解析　(1)测量物体所受重力前应先观察弹簧测力计的量
程、分度值,并观察指针是否指在零刻度线处。(2)物块受到
的重力G=F1=4 N。(3)物块放入水中前,溢水杯应该是满水
的,否则小桶内所盛的溢出水将小于物块排开水的体积,测得
物块排开水所受的重力偏小。(4)物块浸没在水中受到的浮
力F浮=F1-F3=4 N-3 N=1 N,物块排开的水所受的重力G排=F4-F
2=1.5 N-0.5 N=1 N,两个力大小相等。(5)为了使实验具有普
遍性,将水换成酒精继续实验,发现此时的F3变大,则浮力变
小,排开液体的体积相同,液体的密度不同,浮力不同,说明浮
力的大小与液体的密度有关。
探究浮力大小与排开液体的关系
C
1.(2023河北定州北环路中学月考)某实验小组在探究“浮力
大小跟排开液体所受重力的关系”时,做了如图所示的四次
测量,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3和F4,则下列说法
正确的是 (　　)
A.F1+F2=F3-F4　 B.F1-F2=F3+F4
C.F1+F2=F3+F4　 D.F1-F2=F3-F4
解析　由图可知,物体所受浮力F浮=F2-F3,排开液体的重力G排
=F4-F1,根据阿基米德原理可知,F浮=G排,即F2-F3=F4-F1,整理可
得F1+F2=F3+F4,故A、B、D错误,C正确。
2.【新中考·分析论证】(2024山东招远期中)下列甲、乙、丙、丁四幅图是某实验小组利用弹簧测力计、溢水杯、圆柱体物块、小桶和水探究“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”的情景,其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4。
(1)在实验操作前细心的同学指出,在情景甲中存在错误,该
错误是　　　　　　　　　　　　　　　 。
(2)纠正错误后,请你用甲、乙、丙、丁表示,写出该探究实
验的合理顺序　　　　　　　　　　　。
(3)另一实验小组在步骤乙的操作中,只将物块的一部分浸在
水中,其他步骤操作正确,则　　　 (选填“能”或“不
能”)得到相同的结论。
溢水杯内水面未到达溢水口
丁、甲、乙、丙
能
(4)为了得到更普遍的结论,请你写出一种可行的操作办法:
　　　　　　　　　　 　　　　　 。
换用不同液体和不同物体进行多次实验
解析　(1)实验中溢水杯内水的液面必须到达溢水口,否则测
得的排开的液体的重力会偏小;(2)合理的实验顺序是先测出
空桶所受的重力,再测出圆柱体物块所受的重力,再把圆柱体
物块浸没在装满水的溢水杯中,测出圆柱体物块所受的浮力,
用小桶收集圆柱体物块排开的水,最后测出桶和排开的水所
受的总重力,故合理的顺序为丁、甲、乙、丙;(3)阿基米德
原理对浸没和部分浸入液体中的物体都是适用的,所以,只将
物块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,也能得到相同的
结论;(4)为了得到更普遍的结论,应换用不同液体和不同物
体进行多次实验。
3.【新中考·分析论证】(2024四川成都七中期中)如图为某
物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块(不吸水)、溢
水杯、小桶、细线等实验器材探究“浮力的大小与排开液
体所受重力的关系”的情景。
(1)根据图中的实验数据可求出石块的密度为　　　 kg/m
3;(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
(2)图丙步骤中,小石块逐渐浸入水中的过程中(未接触溢水
杯底),水对杯底的压强　　　　　 (选填“逐渐变大”
“一直不变”或“逐渐变小”);
(3)兴趣小组的同学又换用不同的物体(不吸水和液体)或液
体按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出F浮
　　 (选填“>”“<”或“=”)G排,从而验证了阿基米德
原理的正确性;
2.8×103
一直不变
=
(4)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液
体装满,其他步骤无误,因而他会得出F浮　　　 (选填“>”
“<”或“=”)G排(小桶中液体所受重力)的结论。
>
解析　(1)由图可知,石块浸没在水中受到的浮力F浮=G-F示=2.
8 N-1.8 N=1 N;根据G=mg,石块的质量m= = =0.28
kg;根据阿基米德原理,石块的体积V=V排= =
=1×10-4 m3,石块的密度ρ= =
=2.8×103 kg/m3;(2)小石块逐渐浸入水中的过程中(未接触溢
水杯底),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;(3)因G排=G总-G杯=2 N-1 N=1 N,F浮=1 N,
F浮=G排,可初步得出结论,浸在液体中的物体所受浮力的大小
等于它排开液体的重力;(4)其中一个同学每次进行图甲步骤
时,都忘记将溢水杯中液体装满,则G溢偏小,实验时认为G排=G
溢,因而他会得出F浮>G排的结论。

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