期末专项(实验题)复习:探究浮力实验(含解析)2025-2026学年人教版物理八年级下册

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期末专项(实验题)复习:探究浮力实验(含解析)2025-2026学年人教版物理八年级下册

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期末专项(实验题)复习:探究浮力实验-2025-2026学年
人教版物理八年级下册
一、浮力(本大题共12小题 )
1.[6分]如图是探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验的部分操作,请回答下列问题:
(1) 根据①、③、④可得出:浮力大小与________有关。
(2) 若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应选用____(填序号)。
(3) 由操作可知,物体浸没在盐水中时所受的浮力大小为____。
(4) 图④,若物体浸没在盐水中后继续向下移动(没触到容器底部),弹簧测力计的示数将____。
2.[6分]如图是探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验的若干操作,根据此图回答下列问题:
(1)若选用的操作是③④,可探究浮力的大小与 的关系;
(2)若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应选用的操作是 (填序号);
(3)由操作可知,物体浸没在水中时所受的浮力大小为 N。
3.[6分]小明在“探究影响浮力大小的因素”实验中,根据生活经验提出以下猜想:
①浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关;
②浮力大小与物体排开液体的体积有关;
③浮力大小与液体的密度有关。
(1)根据实验数据可知,实验所用物块的重力为 N,该物块浸没在水中受到的浮力大小为 N。
(2)分析A、C、D三次实验可知,猜想①是 (选填“正确”或“错误”)的。
(3)小明对A、B、C、D四次实验进行研究,能正确反映弹簧测力计的示数和金属块下表面在水中的深度关系的图像是如图中 (填写甲、乙、丙、丁序号,金属块未接触容器底)。
(4)在上述分析的基础上,为了验证猜想②,分析A和 两次实验,得出结论:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(5)分析A、D、E三次实验,可知在物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,物体受到的浮力 (选填“越大”或“越小”)。
(6)实验E中所用盐水的密度是 。(,取)
4.[6分]在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小华猜想浮力的大小可能与以下因素有关:I液体的密度;Ⅱ物体受到的重力;Ⅲ物体的形状;Ⅳ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“I”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)。
(2)为了研究猜想I和Ⅱ,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:
①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”)。
②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。
(3)为了研究猜想Ⅲ,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。同学小珍认为该结论不可靠,主要原因是。
(4)小珍觉得用量筒就可以测出橡皮泥的密度,进行了如图丁所示操作:
①在量筒中加入适量的水,此时读数为V1;
②将橡皮泥捏成小碗形,轻放入量筒中,使其漂浮在水面上,此时读数为V2;
③将橡皮泥用细长针按入水中,此时读数为V3。
橡皮泥的密度为ρ=(用ρ水、V1、V2、V3表示)。
5.[6分]科学猜想是科学探究的重要环节,其实质是根据相关实验现象、生活经验和已有知识对提出的问题进行猜想,有了科学猜想,才能进一步深入研究问题。
(1)在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,小刚用手将一个易拉罐按入装有适量水的烧杯中,如图1所示。在此过程中,小刚观察到易拉罐浸入水中的体积越大,同时感受到手下压时的“阻力”也越大。根据此实验现象,你认为物体在水中所受浮力大小跟 有关;
(2)为了进一步研究它们之间的定量关系,小刚用如图2所示的圆柱体(其中圆柱体每一格的体积为)做了如下实验:①将圆柱体悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数;
②将圆柱体下部的一格浸入装有适量水的烧杯中,且圆柱体不接触烧杯,静止时记录弹簧测力计的示数和圆柱体浸在水中的体积;
③ ,静止时记录弹簧测力计的示数和圆柱体浸在水中的体积;
④仿照步骤③再做四次实验,并记录每次弹簧测力计的示数和圆柱体浸在水中的体积;
⑤根据公式 ,计算出圆柱体每次所受浮力浮,并记录在实验数据表格中。
(3)请你帮小刚设计出本次实验数据的记录表格。
6.[6分]在探究浮力的实验中,测量物体所受浮力大小的步骤如图:
(1) 弹簧测力计使用前要先____,测量时,把物体挂在弹簧测力计上,如图1,则该物体所受的重力____。
(2) 把该物体浸没在水中,如图2,此时该物体所受浮力____,方向为________,此时该物体所受的浮力与其所受的重力____(填“是”或“不是”)一对平衡力。
7.[6分]如图所示,小黄利用弹簧测力计、实心铁块、烧杯等器材,探究浮力的大小跟哪些因素有关。他提出如下猜想,设计并进行了实验。
猜想1:浮力大小与液体的密度有关;
猜想2:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想3:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关。
(1)由图可知,实心铁块的重力是 N。
(2)实心铁块在水中受到的最大浮力是 N。
(3)从图(c)到图(d)的过程中,水对烧杯底的压强 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)(d)、(e)两图可以验证猜想 是正确的。
8.[6分]在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,物体所受的重力为,当把物体逐渐浸在水中和盐水中时弹簧测力计的示数如图示。
(1)物体在图甲、乙中所受浮力的大小分别是多少?可以初步得出的结论是什么?
(2)对比图乙、丙可以初步得出的结论是什么?对比图丙、丁可以初步得出的结论是什么?
(3)由图中信息还可以计算出哪些物理量?
9.[6分]小南同学按如图所示步骤,进行探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)使用前,弹簧测力计必须在 方向上校零。步骤B中物体所受浮力为 N;
(2)小南用弹簧测力计拉着物体缓慢浸入水中直到浸没,根据步骤A、B、C、D可以初步得出结论:同种液体中,物体受到的浮力大小与物体排开液体的 有关;通过比较步骤A、 和E,可以得出浮力大小与液体密度有关;
(3)根据实验测得的数据还可计算出该物体的密度为 ,图E中弹簧测力计示数是 N(酒精密度为);
(4)若容器为圆柱形容器,其底面积是,则从步骤C到步骤D中水面上升了 cm;
(5)小渝同学受上面实验的启发,利用家里的电子秤、水、水杯和金属圆柱体来测量未知液体的密度。实验步骤如图所示:
①将圆柱体的一半浸入水中,记下台秤的示数为;
②将圆柱体全部浸入水中,记下台秤的示数为;
③将圆柱体从水中取出,擦干后全部没入与水等质量的未知液体中,记下台秤的示数。则未知液体的密度是 。
10.[6分]如图所示,是小明设计的探究“影响浮力大小的因素”实验。小明在溢水杯中倒满水,将小烧杯放到溢水口,每次实验读出弹簧测力计示数并测出小烧杯中水的质量,实验测得的数据如表一。(g取10N/kg)
1 2 3 4
弹簧测力计示数/N 3.2 2.4 2.4
小烧杯中水的质量/g 0 80 160 160
(1)由图A可知物体的重力为 N;
(2)由图ACD可知,浸没在液体中的物体所受浮力大小与深度 (选填“无关”或“有关”);
(3)由图ABC可知,液体的密度一定时,物体排开液体的体积越大,所受的浮力 ;
(4)由实验可得,物体所受的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)物体排开液体所受的重力。物体的密度为ρ= kg/m3;
(5)小明将溢水杯放到电子秤上,读出图A和图C中电子秤示数分别为和,则 (选填“”“”或“”)。
11.[6分]如图所示是某小组研究浮力问题的装置图,请根据图示回答下面的问题。
(1)A、B两图中,B图中测力计的示数变小,原因是物体受到 的作用,A、B两图中测力计示数之差即为物体受到的 。D图中物体A受到的浮力为 N;
(2)比较B、C两图能说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与 有关;
(3)D、E两图中,弹簧测力计的示数不同,说明物体排开相同体积的液体时,所受浮力大小跟液体的 有关;
(4)比较 两图可说明物体浸在同种液体中,所受浮力大小与浸入液体的深度无关。
12.[6分]某实验小组利用实验室器材进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验,实验步骤如图所示。

(1)实验前,若发现弹簧测力计的指针未在零刻度线处,需要对弹簧测力计进行 ;
(2)分析_三次实验,可知浮力的大小与物体排开液体的体积有关;分析A、C、D三次实验,可知浮力的大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);分析A、D、E三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,物体所受浮力与 有关。
(3)分析A、D、E三次实验的数据,可知物体浸没在水中时受到的浮力为 N,实验中所用液体的密度为 kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3, g取 10N/kg)
二、阿基米德原理(本大题共7小题 )
13.[6分]某物理实验小组的同学,利用图甲验证阿基米德原理。
(1)方案一:小军用石块按照如图甲所示的实验步骤依次进行实验,为减小测量误差并使操作最简便,最合理的操作步骤应该是    。
①ACDB ②ABCD ③BACD ④CADB
(2)如图甲所示,石块受到的浮力F浮=    ,石块排开水的重力等于    。若它们相等,则阿基米德原理成立。(两空均用测力计示数所对应的带角标的字母表示)
(3)在采用图甲所示的方式进行实验时,若测力计在整个过程中都没有进行调零,则小明    得出F浮=G排;若小空桶的桶壁上一开始沾有水,则小明    得出F浮=G排。(两空均选填“能”或“不能”)。
(4)方案二:如图乙所示,小川同学将装满水的溢水杯放在升降台C上,当小川缓慢调高升降台,且容器不与重物接触时,发现随着重物浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计A的示数    (选填“变大”“变小”或“不变”),且弹簧测力计A示数的变化量    (选填“大于”“小于”或“等于”)B示数的变化量,从而证明了F浮=G排。在这个过程中溢水杯对升降台C的压力    (选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.[6分]某实验小组利用弹簧测力计、石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为 N;
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 N。石块排开的水所受的重力可由 (填字母代号)两个步骤测出;
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于排开水的重力。
15.[6分]小丽利用如图所示的器材探究浮力与排开液体的重力的关系:
(1)实验中遗漏了一个重要的步骤是:④测量 ;
(2)上述四个步骤最合理的操作顺序应该是 ;
(3)根据阿基米德原理,遗漏步骤④中弹簧测力计的示数应该为 N;
(4)若实验开始时,烧杯中的水没有装满,会使所测浮力 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)
16.[6分]小明利用铜柱、水、溢水杯、小烧杯、弹簧测力计等器材,按照题图所示的步骤,来验证阿基米德原理。()
(1)由乙、丙两图可测出铜柱受到的浮力是 N;
(2)由以上步骤可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它 ;
(3)以下情况不会影响结论的是___________。
A.图乙步骤中水面未到达溢水杯的溢水口
B.图丙步骤中铜柱未全部浸没在水中
C.图丙步骤的铜柱碰到溢水杯底部
17.[6分]阿基米德是静态力学和流体静力学奠基人,享有“力学之父”的美称。他对数学和物理学影响极为深远。他利用排水法辨别真假皇冠的故事耳熟能详,小明所在的实践小组计划采用类似的方法“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)弹簧测力计使用前要先观察指针是否指零、量程和 ;由甲、乙两图可知石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 N;
(2)被石块排开的水所受的重力可由 两个步骤测出,为减小误差这两个步骤的先后顺序是先测  (均填写序号)
(3)由以上甲、乙、丙、丁等步骤可初步得出结论: ;
(4)另一实验小组在实验中发现物体排开水的重力明显小于其所受的浮力,造成这种结果的原因可能是: ;
(5)通过实验得出的结论,小明设计了如图戊的拓展实验。将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用细线挂着金属块,将其缓慢浸入溢水杯中的水中,在金属块浸入水的过程中(始终不碰到杯底),溢水杯底所受水的压力 (填“变大”、“变小”或“不变”),电子秤的读数 (填“变大”或“变小”或“不变”)。
18.[6分]如图所示,比亚迪仰望U8越野汽车具有应急浮水、原地掉头、敏捷转向等场景功能,凭借出色的科技感与复杂路况下的智能脱困与紧急避险能力,把现代文明带到旷野户外。该汽车应急浮水时,排开水的质量为3.5吨,则它受到的浮力为 N;其涉水深度为1.4m,则车轮底部受到的压强为 Pa。(,)
19.[6分]如图,比亚迪仰望U8越野汽车具有应急浮水,原地掉头、敏捷转向等场景功能,当该汽车应急浮水时,排开水的质量为3.6吨,则它受到浮力为 N;其涉水深度为1.4m,则车轮底部受到的压强为 Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
三、利用浮力知识测密度(本大题共7小题 )
20.[6分]新考向 (10分)小磊在做“测量小石块的密度”的实验中:
甲 乙

(1) 用调节好的托盘天平测小石块的质量,应用镊子在____(选填“左”或“右”)盘内加减砝码,天平平衡时,所加砝码及游码的位置如图甲所示,则小石块的质量为____。若砝码长期使用被磨损,则测量的质量比真实值偏____。
(2) 将小石块放入装有水的量筒中后,水面位置如图乙所示,计算出小石块的密度是____________。
(3) [偏难]小磊还想利用已测量出密度的小石块(密度用表示)测量盐水的密度,于是他找到了圆柱形玻璃杯、刻度尺、塑料盒、记号笔,进行了如下实验:
①如图丙所示,圆柱形玻璃杯内装入适量盐水,让空塑料盒漂浮在盐水表面,在圆柱形玻璃杯侧壁标记出液面的位置为;
②用细线拴住小石块,将小石块浸没在盐水中,空塑料盒仍然漂浮在盐水表面,标记出液面的位置为,用刻度尺测量出、间的竖直距离为;
③将小石块从盐水中取出放入塑料盒中,小石块与塑料盒整体漂浮在盐水表面,标记出液面的位置为,用刻度尺测量出、间的竖直距离为;
④盐水密度的表达式__________________(用、和表示)。
21.[6分]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)实验中所用物块的重力为 N;
(2)溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示,此时物块受到的浮力为 N。由实验可知:物块受到的浮力大小 (选填“大于”“等于”或 “小于”)它排开的水所受的重力;
(3)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,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”)。由以上实验数据还可以得出:酒精的密度是 (,g取10N/kg)。
22.[6分]如图,小华利用弹簧测力计、石块、适量水测量石块的密度。已知水的密度为
(1)用细线系住石块,用弹簧测力计测得石块的重力为(如图甲)。
(2)向烧杯中装入足够多的水,用弹簧测力计悬挂着石块,将石块浸没在水中,读出此时弹簧测力计的示数为(如图乙)。
(3)石块受到的浮力为__________,石块的体积为________________,石块的密度__________________。(均用已知字母表示)
23.[6分]小雷探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验,实验步骤如图所示:
(1)实验前首先应该在 (选填“水平”或“竖直”)方向对弹簧测力计进行调零,步骤B中物体所受浮力为 ;
(2)分析实验步骤A、B、C可知,浮力大小与 有关;分析实验步骤A、C、D可知,浮力大小与物体浸没的深度 (选填“有关”或“无关”);分析实验步骤A、D、E可知,浮力大小还与 有关;
(3)利用步骤中的数据算出中液体的密度是 ;
(4)完成实验后,小雷同学将中的液体装满溢水杯,并把溢水杯放在电子秤上,按下“清零”键后显示为,如图所示;再用细线悬挂一重、体积的物体逐渐浸没在液体中,物体未与容器壁、容器底接触。待液体不再溢出后,溢出液体被烧杯接走,此时电子秤显示为 g。然后缓慢地将物体提出离开液面,不考虑提出物体时所带走的液体,则电子秤的示数将显示为负 g。
24.[6分]小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块,两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。探究过程及有关数据如图1所示。
(1)金属块浸没在水中所受的浮力是 N;
(2)观察A、B、C、D可得出金属块受到的浮力大小与 有关。比较A、E、F可知浮力大小还与 有关;
(3)为了使实验现象更明显,在满足条件的情况下,所选金属块的体积应选 ;(选填“较小”或“较大”)
(4)已知容器的底面积为200cm2,则对比A、D步骤,容器对桌面的压强增大 Pa;
(5)小明接下来利用浮力测量泡沫密度(ρ泡沫<0.5g/cm3),小明发现所用泡沫体积较大,不能放入量筒中测量其体积,但可以放进容器中,于是他找来一个量程合适的台秤、2个小滑轮,再利用梯形容器、水和细线顺利测出了泡沫的密度;
①以下是他的操作,请帮他完善实验;
A.把小滑轮固定在容器底部,再在容器中盛上适量的水,将盛水的容器放在台秤上(如图2甲所示),读出台秤示数m1;
B.用细线拴住泡沫放入容器中,泡沫漂浮时,读出台秤示数m2;
C.将细线绕过小滑轮, ,读出台秤示数m3。
②泡沫刚浸没与其未放入时相比,容器对台秤的压强 (选填“变大”“变小”或“不变”);
③则所测泡沫的密度ρ泡沫= (用所测的物理量的字母和ρ水表达)。
25.[6分]为探究“浮力的大小跟哪些因素有关”,小明进行了图甲所示的实验探究过程,并记录了相关数据。
(1)实验前,应将弹簧测力计置于 (选填“水平”或“竖直”)方向将指针调至“0”刻度线;
(2)比较图甲中A、B、C的数据,可以得出浮力的大小与 有关;
(3)比较实验C、D可知:浸在液体中的物体受到的浮力的大小跟 有关;
(4)上述实验完成后,小明还想探究“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”,他用橡皮泥代替圆柱体,再进行实验,如图乙所示,操作步骤如下:
步骤一:将橡皮泥做成“碗”状并放入盛水的烧杯中,发现其漂浮在水面上;
步骤二:把橡皮泥从水中取出捏成团状,放入盛水的烧杯中,发现其下沉至杯底。
①橡皮泥第一次受到的浮力 (选填“<”“>”或“=”)第二次受到的浮力;
②由此该同学认为:物体受到的浮力与其形状有关,其结论错误的原因是:他只关注了橡皮泥形状的改变,而忽略了 对浮力大小的影响;
(5)实验过程中小明发现可以利用浮力知识来测量未知液体密度,于是他设计了一个漂浮装置:在大桶中装适量水,质量为、横截面积为、高度为的薄壁柱形小筒竖直漂浮在水中,此时小筒的刻度线与大桶水面相平,大桶水面处标记密度示数为,如图所示。当小明向小筒中倒入深度为的未知液体,待小筒稳定后,小筒的刻度线与大桶水面再次相平,此时大桶水面对应示数即为未知液体的密度,则该未知液体密度应为 。
26.[6分]综合实践小组想利用所学的物理知识来测量一下学校植物园中农作物的密度。
(1)将如图甲的天平放在水平桌面上后,他应先将游码移至 ,再向 调节天平的平衡螺母,使天平平衡;
(2)测量土豆的密度:
①小明用调好的天平正确测量土豆的质量,天平平衡时右盘砝码和游码所对刻度如图乙所示,则土豆的质量是 g。
②他用一个大烧杯自制溢水杯,将土豆缓慢浸没在大烧杯中,同时用小桶收集溢出的水,将小桶收集的水倒入量筒后如图丙所示,则土豆的密度为 ,测出的土豆密度值偏 ,理由是 ;
(3)大家想知道菜籽油的密度,于是找来了透明容器、粗细均匀玻璃杯A、适量的水、一瓶菜籽油、刻度尺、记号笔等器材。测量过程如下:
①在透明容器中加入适量的水,将玻璃杯A放入透明容器中如图丁所示,测出此时A浸入水中的深度为;
②取出玻璃杯A,在玻璃杯A中加入适量的水,并在水面位置标注标记(如图戊),再将A杯轻轻放入水中,测出此时玻璃杯A浸入水中的深度为(如图已);
③将玻璃杯A中的水倒净后擦干,向玻璃杯A中倒入菜籽油至标记处,然后将A杯重新放入水中,测出此时玻璃杯A浸入水中的深度为;
④则菜籽油的密度表达式是: (用测量量和已知量的符号表示,已知水的密度为);
⑤在步骤③,往空玻璃杯A中倒入菜籽油时,有较多的菜籽油留在玻璃杯A油面上的内壁,这将导致测量值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
参考答案
1.【答案】(1) 液体的密度
(2) ①②③
(3) 1.2
(4) 不变
【详解】
(1) 由①、③、④,结合称重法可得,物体浸没在水中时受到的浮力为,浸没在盐水中时受到的浮力为,由此可知物体浸没在不同液体中受到的浮力是不同的,可得出:浮力大小与液体的密度有关。
(2) 若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,则必须保证物体浸入同种液体的体积不同,②、③中物体浸入水中的体积不同,故应选用①②③。
(3) 根据称重法可得,物体浸没在盐水中时受到的浮力为。
(4) 图④,若物体浸没在盐水中后继续向下移动(没触到容器底部),物体排开盐水的体积不变,盐水的密度不变,物体受到的浮力不变,物体重力不变,测力计对物体的拉力不变,所以弹簧测力计的示数不变。
2.【答案】液体密度;②③;1
【详解】(1)[1]若选用的操作是③④,物体全部浸没在液体中,排开液体的体积相同,液体的密度不同,所以可探究浮力的大小与液体密度的关系。
(2)[2]若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应控制液体密度相同,改变物体排开液体的体积,所以应选用的操作是②③。
(3)[3] 如图,物体的重为4N,浸没在水中时测力计的示数为3N,所以物体浸没在水中时所受的浮力大小为
3.【答案】(1)4.8;2
(2)错误
(3)丁
(4)BC
(5)越大
(6)
【详解】(1)弹簧测力计的分度值为0.2N,则其示数为4.8N,该金属块的重力为4.8N。
根据称重法,由图A和图D可知,金属块浸没在水中受到的浮力F浮=G-F示=4.8N-2.8N=2.0N
(2)分析A、C、D三次实验,物块都浸没在水中,排开液体的体积相同,液体密度也相同,只是浸没的深度不同,而弹簧测力计的示数不变,根据F浮=G F示可知,浮力大小不变。这说明浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关,所以猜想①是错误的。
(3)由甲、乙、丙、丁四个步骤进行了观察研究可知,开始时随着金属块的浸在水中的深度越大,排开水的体积越大,则受到的浮力越大,根据称重法可知,弹簧测力计的示数减小,当金属块完全浸没后,随着金属块的浸在水中的深度越大,排开水的体积不变,则受到的浮力不变,根据称重法可知,弹簧测力计的示数不变,因此能正确反映弹簧测力计的示数F和金属块下表面在水中的深度h关系的图像应是丁。
故选丁。
(4)为了验证猜想②浮力大小与物体排开液体的体积有关,则需要保持液体的密度相同,改变物体排开液体的体积,故选择A与B、C三次实验,得出的结论是:浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(5)分析A、D、E三次实验,物块排开液体的体积相同,液体密度不同,E图中液体是盐水,D图中液体是水,盐水的密度大于水的密度,E图中弹簧测力计的示数小于D图中弹簧测力计的示数,根据F浮=G F示可知,在物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,物体受到的浮力越大。
(6)已知物体浸没在水中受到的浮力F浮=2N。 根据F浮=ρ水gV排,即1.0×103kg/m3×10N/kg×V排=2N
解得出物体排开的水的体积为 V排=2×10-4m3,因为物体浸没在水中, 所以V物=V排=2×10-4m3
物体浸没在图E液体中,排开盐水的体积
物体浸没在图E液体中受到的浮力为F浮'=G-F弹'=4.8N-2.6N=2.2N
图E中液体密度
4.【答案】(1)Ⅳ;(2)1;相等;无关;ade;(3)没有保持橡皮泥排开液体体积相同;(4)ρ水
【详解】(1)图甲易拉罐浸入水中越深,排开水的体积越大,手会感觉越吃力,也就是浮力越大。可知浮力与排开液体的体积有关。
(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受到的浮力相等为1N,但它们的重力不相等,由此可知浮力的大小与重力无关。
②a、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。
(3)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。
(4)橡皮泥排开水的体积为V排=V2-V1,橡皮泥漂浮在水面上G=F浮=V排ρ水g=(V2-V1)ρ水g,橡皮泥的体积为V=V3-V1,橡皮泥的密度为。
5.【答案】(1)排开水的体积
(2)将悬挂在弹簧测力计的圆柱体A下方的两格浸入水中,且不接触容器底部;
(3)
V排/cm3
F1/N
F2/N
F浮/N
【详解】(1)易拉罐浸入水中后受到手向下的压力、竖直向下的重力及竖直向上的浮力,其中重力大小不变,易拉罐浸入水中的体积越大,排开水的体积越大,同时感受到手下压时的“阻力”也越大,说明易拉罐受到的浮力变大,根据此实验现象,可知物体在水中所受浮力大小跟排开水的体积有关。
(2)由步骤①②能求出圆柱体A浸入水中的浮力,接下来应求出圆柱体A浸入水中不同体积时的浮力,所以应将悬挂在弹簧测力计的圆柱体A下方的两格浸入水中,且不接触容器底部,静止时记录弹簧测力计的示数和圆柱体浸在水中的体积;根据称重法可知,浮力大小的计算公式为
(3)实验数据表设计如下:
V排/cm3
F1/N
F2/N
F浮/N
6.【答案】(1) 调零;0.6
(2) 0.5;竖直向上;不是
【详解】
(1) 弹簧测力计使用前要检查指针是否指在零刻度线处,如果没有指在零刻度线处,要进行调零;由图1可知,弹簧测力计的分度值是,示数是,即物体受到的重力是。
(2) 由图2可知,弹簧测力计的示数是,由称重法可知,物体受到的浮力,浮力的方向为竖直向上。物体受到的重力和浮力大小不相等,所以物体所受的浮力与其所受的重力不是一对平衡力。
7.【答案】(1)5 (2)1 (3)不变 (4)1
【详解】(1)由图(a)可知,弹簧测力计的示数为5N,即实心铁块的重力为5N。
(2)由称重法测浮力可知,弹簧测力计示数越小,浮力越大,图(c)和图(d)中弹簧测力计示数最小,浮力最大,最大浮力为。
(3)从图(c)到图(d)的过程中,同种液体密度相同,实心铁块都浸没在液体中,故液面深度不变,根据可知,水对烧杯底的压强不变。
(4)由图(d)和图(e)可知,实心铁块排开液体的体积不变,液体密度不同,弹簧测力计的示数不同,由可知实心铁块所受浮力不同,可以得出浮力大小与液体的密度有关,故可以验证猜想1是正确的。
8.【答案】(1) 1.4N 浮力的大小与物体排开液体的体积有关(2)对比图乙、丙可以初步得出的结论;物体受到的浮力与其浸没在液体中的深度无关;对比图丙、丁可以初步得出结论;浮力的大小与液体的密度有关。(3)①图甲中物体排开水的体积;②物体的体积。(其他答案合理即可)
9.【答案】(1)竖直;0.4
(2)体积;D
(3)4;3.2
(4)0.6
(5)1.25
【详解】(1)实验中,要测量物体的重力和竖直方向的拉力,重力的方向是竖直向下的,因此使用前,弹簧测力计必须在竖直方向上校零。
由图A可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,示数为4N,即物体重为4N,根据称重法可得步骤B中物体受到的浮力为F浮B=G-FB=4N-3.6N=0.4N
(2)根据A、B、C、D可知,液体的密度相同,物体排开液体的体积不同,且弹簧测力计的示数不同,根据称重法可知,物体受到的浮力不同,因此可得出结论:同种液体中,物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
根据控制变量法,要探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制物体排开液体的体积相同,只改变液体的密度,因此选用A、D、E三次实验。
(3)由A、D两次实验,根据称重法可得出物体浸没在水中受到的浮力为F浮D=G-FD=4N-3N=1N
此时物体排开水的体积等于物体的体积为
物体的密度为
当物体浸没在酒精中受到的浮力为F浮酒精=ρ酒精V排g=0.8×103kg/m3×1×10-4m3×10N/kg=0.8N
根据称重法F浮=G-F拉可知,图E中弹簧测力计示数为F拉E=G-F浮酒精=4N-0.8N=3.2N
(4)从步骤C到步骤D中浮力的增加量为ΔF浮=3.3N-3N=0.3N
排开液体的体积增加量为
水面上升了的距离为
(5)根据①②两步可得出物体进入水中一半时,物体排开水的体积为
可得物体的体积为V圆柱体=2ΔV排1=2×40cm3=80cm3
设原杯中装液体的质量为m,则可得m+1g/cm3×80cm3=132g……①
m+ρ液×80cm3=152g……②
联立①②解得m=52g,ρ液=1.25g/cm3。
10.【答案】(1)4.0 (2)无关 (3)越大 (4)等于; (5)=
【详解】(1)由A图可知,测力计的分度值为0.1N,示数为4.0N,则物块的重力G=4.0N。
(2)图中A、C、D可知,物体浸没在水中的深度不同,弹簧测力计的示数相同,由称重法可知,受到的浮力相同,因此可得物体受到的浮力与进入液体中的深度无关。
(3)由图ABC可知,液体的密度一定时,物体排开液体的体积越大,测力计的示数越小,根据称重法可知,物体受到的浮力越大。
(4)由AD并结合表格数据和称重法可得,物体所受的浮力为,
物体排开液体所受的重力为,可知,物体所受的浮力等于物体排开液体所受的重力。物体浸没在水中排开水的体积等于物体的体积,根据阿基米德原理可得,物体的体积为,所以,物体的密度为
(5)物体浸入溢水杯过程中,电子秤受到的压力为,所以,电子秤示数将不变,因此。
11.【答案】 浮力 ; 浮力 ; 2 ;排开液体体积 ; 密度 ; CD
【详解】
(1)[1][2]AB两图中,B图中物体浸入液体中,测力计的示数变小,说明了物体受到向上的浮力,由称重法可知A、B两图中测力计示数之差等于物体受到的浮力。
[3]根据称重法可知,D图中物体A受到的浮力为
F浮=G-F=8N-6N=2N
(2)[4]比较B、C两图,浸入液体的体积不同,液体密度相同,弹簧测力计的示数不同,由称重法可知浮力大小不同,说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与排开液体的体积有关。
(3)[5]比较D、E两图,浸入液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的示数不相同,说明所受浮力大小跟液体的密度有关。
(4)[6]探究浮力大小与液体深度的关系,控制排开液体的体积和液体密度相同,浸入液体的深度不同,选择CD两图。
12.【答案】 (1) 校零 (2) 无关 液体的密度 (3) 1 0.8×103
【详解】(1)实验前,若发现弹簧测力计的指针未在零刻度线处,需要对弹簧测力计进行调零,即调整指针使其指在零刻度线上。
(2)分析A、C、D三次实验,我们可以看到物体都是浸没在液体中的,且液体的种类相同,但浸没的深度不同。然而,这三次实验中的浮力大小是相同的,因此我们可以得出浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关的结论。
分析A、D、E三次实验,我们可以看到物体排开液体的体积是相同的,但液体的种类不同(即液体的密度不同),通过比较这三次实验的数据,我们可以得出在物体排开液体的体积一定时,物体所受浮力与液体的密度有关的结论。
(3)对于A、D两次实验,由于物体都是浸没在水中的,物体在水中的浮力为, 由F浮=ρ水gV排可得,物体排开的水的体积与排开液体的体积相等,为,由图A、E所示实验可知,物体完全浸没在液体中所受浮力F浮′=4N-3.2N=0.8N,由浮力公式可知液体的密度为
13.【答案】(1)③ (2)F1-F3 F4-F2 (3)能 能 (4)变小 等于 不变
14.【答案】 3.8 ;1.4 ; AD
【详解】
(1)[1]由图B可知,石块的重力大小为是3.8N。
(2)[2]由图C可知,把石块浸没在盛满水的溢水杯中,弹簧测力计的示数是2.4N,根据称重法可知石块受到的浮力大小为
F浮=G-F示=3.8N-2.4N=1.4N
[3]图A中测量空小桶的重力,图D中测量小桶和水的总重力,小桶和水的总重力与空小桶的重力之差得到石块排开的水所受的重力,所以石块排开的水所受的重力可由AD两个步骤测出。
15.【答案】(1)小桶的重力
(2)④①②③
(3)0.8
(4)不变
【详解】(1)要验证阿基米德原理,就要根据F浮=G-F示
测出物体的浮力,再测出排开液体的重力,由实验原理可知,要想测出液体的重力,还需要测出空桶的重力,所以实验中遗漏了一个重要的步骤是测空桶的重力。
(2)先测量小桶的重力,然后测量重物的重力,把物体浸入液体中,水流到小桶,再测量小桶和水的总重力,可以减少实验误差,且最方便,合理得顺序为④①②③。
(3)由①和②得到浮力F浮=G-F=3.6N-3.2N=0.4N,
由阿基米德原理可知物体排开液体的重力G排= F浮=0.4N
则小桶的重力G桶=G总- G排=1.2N-0.4N=0.8N
(4)实验时,是用称重法来测浮力的,若实验开始时,烧杯中的水没有装满,只会对排开液体的重力测量有影响,对浮力的测量没有影响,所以,所测浮力不变。
16.【答案】(1)1
(2)排开液体的重力大小
(3)B
【详解】(1)由图乙可知,测力计的分度值是0.2N,示数为4.6N,则铜柱的重力为4.6N,由图丙可知,铜柱受到的拉力为3.6N,根据称重法测量浮力知,铜柱受到的浮力为
(2)由甲、丁可知,排开液体受到的重力为
故可得: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大小。
(3)A.图乙步骤中水面未到达溢水杯的溢水口,会导致测得的排开液体的重力偏小,故A不符合题意;
B.图丙步骤中铜柱是否全部浸没在水中不会对实验造成干扰,铜柱浸没在水中的体积大,受到的浮力大,排开液体受到的重力大,铜柱浸没在水中的体积小,受到的浮力小,排开液体受到的重力小,故B符合题意;
C.图丙步骤的铜柱碰到溢水杯底部,则会导致测得的拉力偏小,由F浮=G-F拉可知,测得的浮力偏大,故C不符合题意。
17.【答案】 (1) 分度值 2 (2) 丙丁 丁 (3) 浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力 (4) 溢水杯中水没有装满 (5)不变 不变
【详解】(1)弹簧测力计使用前为了使测量更准确,应先观察测力计的指针是否指零、量程及分度值。
乙中测力计分度值为0.2N,示数为G=3.4N,由甲图得,测力计的示数为F甲=1.4N,由甲乙并根据二次称重法,石块浸没在水中受到的浮力大小为F浮=G-F甲=3.4N-1.4N=2N。
(2)石块排开的水所受的重力等于排开水和桶的总重力减去空桶的重力,可由丙、丁两个步骤测出。
为减小误差,应先测量空桶的重力,即先测步骤丁,因为小桶装水后再倒出桶内的水时,空桶壁会沾有部分水未能完全倒出,故再测量空桶的重力的话会使得空桶的重力变大,造成的误差就会大。
(3)由丙丁得G排=G桶排水-G桶=3.2-1.2=2N,所以F浮=G排,故由以上甲、乙、丙、丁步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力。
(4)另一实验小组在实验中发现物体排开水的重力明显小于其所受的浮力,造成这种结果的原因可能是:溢水杯中水没有装满。
(5)金属块浸没在水中静止时与金属块未浸入水中时相比,溢水杯中水的深度不变,根据公式可知,水对溢水杯底的压强不变,根据公式可知,水对溢水杯底的压力不变。
由于溢水杯中装满水,金属块浸没在水中静止时,根据阿基米德原理可知金属块受到的浮力等于排开的水重,金属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。
18.【答案】;
【详解】根据阿基米德原理可得,它受到的浮力。根据可得,车轮底部受到的压强。
19.【答案】3.6×104;1.4×104
【详解】汽车排开水的质量为3.6吨,即3600kg,则汽车排开水的重力
由阿基米德原理可知,汽车受到的浮力
汽车涉水深度为1.4m,由p=ρgh可知,车轮底部受到的压强
20.【答案】(1) 右;29;大
(2)
(3)
【详解】
(1) 在使用调节好的天平测小石块的质量时,应用镊子在右盘内加减砝码,小石块的质量为:。若砝码长期使用被磨损,砝码的实际质量偏小,则测量的质量比真实值偏大。
(2) 小石块的体积为:;小石块的密度为:。
(3) 设玻璃杯的底面积是,则由步骤①②知小石块的体积:,步骤③中,将小石块放在塑料盒中,小石块的重力等于塑料盒相对于步骤①中增加的浮力,故小石块的重力,小石块的质量,则小石块的密度:,则盐水的密度:。
上分警示 砝码磨损测量值判断
砝码磨损导致其实际质量偏小,使用磨损砝码测量时需多加入砝码才能使天平平衡,所以导致读数偏大。
21.【答案】4;1;等于;液体的密度;寻找普遍规律;
【详解】(1)由图甲可知,物体的重力为4N。
(2)物块的重力大小是4N,物块浸没在水中弹簧测力计示数是3N,物块浸没在水中受到的浮力为
物块排开水所受的重力可以由实验步骤乙和甲得到,物块排开水所受的重力为
物块受到的浮力大小等于它排开水受到的重力。
(3)酒精代替水继续实验,发现此时的变大,由称重法可知浮力变小,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。
为了寻找普遍规律,避免偶然性,要换用酒精再次实验。
由(1)中分析可知物块浸没在水中的浮力为1N,可得
由甲、丙实验可得物块浸没在酒精中的浮力为
物块浸没在酒精中排开酒精的体积与浸没在水中排开水的体积相同,根据阿基米德原理可得
22.【答案】; ;
【详解】(3)用弹簧测力计测出石块的重力为,则石块的质量;用弹簧测力计悬挂着石块,将石块浸没在水中,此时石块排开水的体积等于石块的体积,读出此时弹簧测力计的示数为。石块受到的浮力。根据可得石块的体积,石块的密度。
【关键点拨】
测量密度的关键是测量质量和体积,利用浮力测量密度常常用到测力计,本题中根据称重法测浮力,结合阿基米德原理计算石块排开水的体积,根据石块浸没时排开水的体积等于石块体积得出石块的体积。
【大招解读】 用弹簧测力计测密度
1、双提法测固体密度(适用于固体密度大于液体密度,且液体密度已知的情况)。
步骤:
(1)将固体悬挂在弹簧测力计下端,读出此时弹簧测力计的示数;
(2)接着再将固体浸没在液体中,读出此时弹簧测力计的示数。
步骤分析:
一提得质量: 固体的质量:。
二提得体积:浸没时 固体的体积:。
结论:。
2、三提法测液体密度(适用于固体密度大于水和待测液体的密度)。
步骤:
(1)将固体悬挂在弹簧测力计下端,读出此时弹簧测力计的示数;
(2)接着将固体浸没在水中,读出此时弹簧测力计的示数;
(3)再将固体浸没在待测液体中,读出此时弹簧测力计的示数。
步骤分析:
固体浸没在水中时受到的浮力:浸没时,
固体浸没在待测液体中时受到的浮力:浸没时,
联立①②可得:。
结论:。
23.【答案】(1)竖直;1
(2)浸入液体中的体积;无关;液体密度
(3)1.2
(4)0;144
【详解】(1)因为要在竖直方向上使用弹簧测力计,所以应该在竖直方向上对弹簧测力计进行调零。
由步骤A可知,物体的重力为8N,由称重法可知步骤B中物体所受浮力F浮=G-F拉=8N-7N=1N
(2)由实验步骤A、B、C可知,随着物体浸入水中的体积越大,弹簧测力计的示数越小,说明浮力大小与物体浸入水中的体积有关。
由实验步骤A、C、D可知,物体浸入水中的体积一定时,随着物体浸入水中的深度变大,弹簧测力计的示数不变,说明浮力大小与物体浸入水中的深度无关。
由实验步骤A、D、E可知,物体浸入水中的体积一定时,随着液体密度的改变,弹簧测力计的示数也改变,说明浮力大小与液体的密度有关。
(3)由A、D两图可得物体浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F拉=8N-6N=2N
则由阿基米德原理公式变形可得物体排开液体的体积
因为物体浸没在水中,所以物体的体积等于物体排开液体的体积,由A、E两图可得物体浸没在液体中时受到的浮力F′浮=G-F′拉=8N-5.6N=2.4N
由阿基米德原理公式变形可得液体的密度
(4)因为溢水杯中水的深度始终不变,所以由液体压强公式p=ρgh可知,液体底部的压强不变,再根据压强公式变形式F=pS可知,容器底部受到液体的压力大小不变,而容器的重力也未发生改变,所以整个容器对电子秤的压力大小不变,所以此时电子秤的示数为0。
物体离开液面后,减少的液体质量为物体浸没在液体中时排开液体的质量,而物体排开液体的质量m排=ρV排=1.2g/cm3×120cm3=144g
所以电子秤的示数为负144g。
24.【答案】4;排开液体的体积;液体的密度;较大;200;拉动细线使泡沫浸没在水中;变小;
【详解】(1)由图1A可知,金属块的重力G=10N;由图1D可知,金属块浸没时弹簧测力计的示数F拉=6N,则金属块浸没在水中所受的浮力F浮=G-F拉=10N-6N=4N
(2)图1B、C、D中,金属块均浸入了水中,但是排开水的体积不同,由弹簧测力计的示数不同可知三种情况中金属块受到的浮力不同,据此可得出结论:金属块受到的浮力大小与排开液体的体积有关。
图1E、F中,金属块排开液体的体积相同,液体的密度不同,由弹簧测力计的示数不同可知这两种情况中金属块受到的浮力不同,据此可得出结论:金属块受到的浮力大小与液体的密度有关。
(3)由以上分析可知,影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积。选用体积较大的金属块时,水面的变化情况更为明显,所以在满足条件的情况下,应选较大体积的金属块。
(4)容器底的底面积为S=200cm2=0.02m2
由力的作用是相互的可推得,在柱状容器中,金属块浸入液体后所受的浮力=容器底所受压力增加量=容器对水平面压力的增大量。已知F浮=4N,则对桌面的压力增加量 F=4N,则容器对桌面的压强增加量为
(5)当泡沫未放入水中时,容器对台秤的压力F压1=m1g,当泡沫漂浮时,容器对台秤的压力=泡沫重+容器及水重,即F压2=m2g=m泡沫g+m1g
则泡沫的质量m泡沫=m2-m1
由公式可得,还需要求得泡沫的体积才可以求得其密度。所以我们应将泡沫完全浸入水中,拉动细线使泡沫浸没在水中,然后利用阿基米德原理求得泡沫的体积。当泡沫完全浸没在水中时,容器对台秤的压力=泡沫重+容器及水重-拉力,即F压3=m3g=m泡沫g+m1g-F拉
由二力平衡条件可知,泡沫浸没时的受力情况F浮=G泡沫+F拉
由ρ泡沫<0.5g/cm3可得,泡沫漂浮时浸入水中的体积小于其体积的一半,则可推得F拉>G泡沫=m泡沫g
由此比较F压1与F压3可得,F压1>F压3,由可得,压力变小,压强变小,由F压2=m2g=m泡沫g+m1g
可得F压3=m3g=m泡沫g+m1g-F拉=m2g-F拉
则F拉=(m2-m3)g
泡沫浸没时所受的浮力为F浮=ρ水gV泡沫,则有ρ水gV泡沫=G泡沫+F拉=(m2-m1)g+(m2-m3)g=(2m2-m1-m3)g
则泡沫的体积
则泡沫的密度为
25.【答案】(1)竖直;(2)物体排开液体的体积;(3)液体密度;(4)>;物体排开液体的体积;(5)1.5
【详解】(1)因为本实验是在竖直方向上测量力,所以应将弹簧测力计在竖直方向上调0。
(2)比较图甲中A、B、C的数据,可发现三次实验液体都是酒精,液体密度相同,物体浸在液体中的体积不同,浸在液体中体积越大,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计示数越小,说明浮力越大,所以可以得出浮力大小与物体排开液体体积有关。
(3)比较实验C、D可知,两次物体都浸没在液体中,物体排开液体的体积相等,一个是酒精,一个是水,液体密度不同,弹簧测力计示数不同,说明浮力不同,因此可得出浸在液体中的物体受到的浮力的大小跟液体密度有关。
(4)由图可知,第一次漂浮在水面上,物体受到的浮力等于物体的重力,第二次橡皮泥沉底,橡皮泥的重力大于其受到的浮力,所以第一次受到的浮力大于第二次受到的浮力。
探究“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”,应控制液体的密度和物体排开液体的体积相同,改变形状,两次实验一次漂浮,一次沉底,物体排开液体的体积不同,所以他只关注了橡皮泥形状的改变,而忽略了物体排开液体体积对浮力大小的影响。
(5)未知液体的体积为,当小筒的刻度线与大桶水面相平时,其浮力为,因为漂浮,受力平衡,所以未知液体的重力为,未知液体的质量为,未知液体的密度为。
26.【答案】(1)零刻度线处;右
(2)23;1.15×103;大;见解析
(3);偏大
【详解】(1)根据天平的使用方法,在称质量前,把天平放在水平桌面上,需先将游码移至零刻度线,由图甲可知,游码移动前,指针指在分度线的中央,将游码移至零刻度线后,指针会向左偏,所以应再向右调节平衡螺母,使天平在水平位置平衡。
(2)由图乙可知,标尺的分度值为0.2g,因此土豆的质量为m=20g+3g=23g
将土豆完全浸没在溢水杯中,从溢水杯中溢出的水的体积就等于土豆的体积,所以将小桶中的水倒入量筒可以测出土豆的体积。由图知,量筒中水的体积为V水=20mL=20cm3
则土豆的体积V=20cm3,故得土豆的密度为
因为将小桶中的水倒入量筒的过程中,会有部分水沾在水桶内侧而没有进入量筒中,所以会导致测得的水的体积偏小,即测得的土豆的体积偏小,这将导致求得的土豆密度偏大。
(3)在透明容器中加入适量的水,将玻璃杯A放入透明容器中如图丁所示,测出此时A浸入水中的深度为;取出玻璃杯A,在玻璃杯A中加入适量的水,并在水面位置标注标记(如图戊),再将A杯轻轻放入水中,测出此时玻璃杯A浸入水中的深度为,则玻璃杯A中加入适量的水后,A排开水的体积为ΔV排1=SA(h1-h0)
则加入水的重力为G水=ΔF浮=ρ水gΔV排1=ρ水gSA(h1-h0)
由G=mg=ρVg可知,加入水的体积为
将玻璃杯A中的水倒净后擦干,向玻璃杯A中倒入菜籽油至标记处,即有V油=V水=SA(h1-h0)
将A杯重新放入水中,测出此时玻璃杯A浸入水中的深度为,则玻璃杯A中加入菜籽油后,A排开水的体积为ΔV排2=SA(h2-h0)
则加入菜籽油的重力为G水=ΔF浮2=ρ水gΔV排2=ρ水gSA(h2-h0)
由G=mg=ρVg可知,菜籽油的密度
在步骤③,往空玻璃杯A中倒入菜籽油时,有较多的菜籽油留在玻璃杯A油面上的内壁,则测得菜籽油体积偏小,根据可知,测得菜籽油的密度偏大。
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