1、实验 16 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 考点考点 精讲精讲 1.主要实验器材：弹簧测力计、物体（ 液物 ） 、溢水杯、小桶、细线、水、盐 水； 2.测量浮力的原理：称重法（ 拉浮 FGF） ；测量重力的方法：差值法。 3.实验步骤： 探究 1：物体所受浮力的测量： 先用弹簧测力计测出物体的重力 G，再把物体浸没在液体中，读出测力计的示数 F，则浮力的大小 浮 F=。 探究 2：物体排开液体所受重力的测量： 先用弹簧测力计测出空桶的重力 G1， 在用弹簧测力计测出小桶和排开液体的总重 力 G2，则排开液体的重力 G液=。 换用不同的液体、不同的物体进行多次实验。 注意：溢水杯应装满水
2、，保证物体排开的液体全部流入小桶。 实验记录 【分析和论证】【分析和论证】略 【实验结论】【实验结论】 浸在液体中物体受到的浮力，大小等于它排开的液体所受到的重力，用公式表示 为 排浮 GF 【交流与讨论】【交流与讨论】 （1）若先将物体放入水中测浮力，再测物体的重力，物体沾水所测重力偏大， 则所测浮力偏大； （2）先测桶和排开液体的重力，再测桶的重力：所测桶沾水重力偏大，所测排 开液体的重力偏小。 （3）石块在浸入前，水面要与溢水口相平，若水面不与溢水口相平，不会影响 浮力的大小，但会导致排到小桶内的水小于石块排开的水的体积，最终导 致得到物体所受浮力大于排开的液体所受重力的错误结论。 （4
3、）实验中换用大小不同的石块，不同的液体，进行多次测量，是为了使实验 结论更具有普遍性。 （5）测量物体排开的液体所受重力的方法：先测出空桶的重力 G1，再测出桶和 溢出水的总重力 G2，则排开的液体所受的重力为 G排=G2-G1。 （6）浸没在水中的物体匀速向下运动过程中，物体受到的浮力不变，压强变大。 （7）利用 排液浮 gVF 计算液体的密度、物体排开液体的体积、物体受到的 浮力，判断物体的浮沉等。 【例 1】下列 A、B、C、D 四幅图是“探究物体所受浮力的大小与物体排开水所 受重力的关系”的实验情景.请根据图示完成下面的填空. ABCD （1）实验中所用圆柱体的重力为4.2N. （2）
4、在情景图 B 中存在的错误是溢水杯未注满水(或水面未跟溢水杯杯口相平). （3）纠正错误后，继续实验，在情景图 C 中圆柱体受到的浮力 F 浮=1.2N. （4）圆柱体排开的水所受的重力 G 排=1.2N. （5）实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力等于（选填“小于”“大于”或“等于”） 物体排开的水所受到的重力. （6）纠正错误后圆柱体从刚接触水面到全部浸入水中，水对溢水杯底的压强保持不变 （选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”）. （7） 情景图 C 中， 浸没在水中的物体在匀速下降的过程中， 物体所受的浮力不变（选 填“变大”“变小”或“不变”）. （8）若不纠正情景图 B 中的
5、错误，直接进行接下来的实验，则所测物体浸没时所受的浮力 不变，所测物体排开水的重力偏小.（均选填“偏大”“偏小”或“不变”） 【例 2】如图所示，物理兴趣小组用水和金属块等器材做研究浮力的实验.（水=1.0103 kg/m3） （1）金属块浸没在水中时，受到的浮力是1N. （2）比较ABC(ABD)（填字母代号）三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其排 开液体的体积有关. （3）比较ACD（填字母代号）三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其浸没在液 体中的深度无关. （4）金属块的密度为2.7103kg/m3. （5）在实验中，排除测量误差因素的影响，兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于
6、金 属块所受的浮力，请指出实验操作中可能的原因溢水杯没有装满水(合理即可). （6）纠正错误后，继续实验，兴趣小组得出结论:物体所受浮力的大小等于它排开液体所受 的重力.有同学对此结论提出质疑，他认为仅采用浸没的金属块做实验不具备普遍性，使用 漂浮的蜡块做实验未必遵循以上结论.针对这个质疑，实验室提供了如下器材:弹簧测力计、 蜡块、细线、量筒、烧杯、小木块、小桶、轻质塑料袋（质量可忽略） 、适量的水.请你根据 需要选择器材并设计实验，研究使用漂浮的蜡块做实验是否遵循兴趣小组所得出的结论. 实验器材:弹簧测力计、蜡块、细线、量筒、水. 实验步骤:用细线拴好蜡块挂在弹簧测力计下测出重力 G;向量筒
7、中加入适量水(体积记为 V1)，把蜡块放入量筒中漂浮，读出量筒示数 V2. 分析与论证: 蜡块漂浮，所受浮力大小 F 浮=G，蜡块排开水的重力 G 排=m 排 g=水 V 排 g=水(V2-V1)g;若 F 浮与 G 排相等，则用漂浮的蜡块所做的实验遵循兴趣小组得出的结论; 若 F 浮与 G 排不相等，则该实验不遵循兴趣小组得出的结论 . 实验 16 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 考点考点 精练精练 一、选择题一、选择题 1 下列 A、 B、 C、 D 四幅图是 “验证阿基米德原理” 的过程情景， 以下步骤正确的是 （） A实验中的所用金属块的重力为 1N B在情景图 B 中存在的错
8、误是溢水杯未注满水 C纠正错误后，继续实验，在情景 C 中，金属块受到的浮力为 3N D金属块排开的水所受的重力 G排等于 2N 2在探究阿基米德原理的实验中，有以下四个实验操作，合理的实验顺序是（） A甲乙丙丁B丁甲乙丙 C乙甲丙丁D丁丙乙甲 3如图弹簧测力计下悬挂一物体，当物体三分之一的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为 5N，当物体二分之一的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为 3N，现将物体从弹簧测力计 上取下放入水中，则该物体静止时所受浮力和该物体的密度分别为（水1103kg/m3， g10N/kg） （） A9N，0.75103kg/m3B9N，0.8103kg/m3 C8N，0.751
9、03kg/m3D8N，0.8103kg/m3 4如图甲所示，用弹簧测力计拉着圆柱形物体从水面上方某处缓慢漫入水中，直到把物体 放在容器底部后撤去拉力图乙为弹簧测力计的拉力 F 随物体移动距离 h 变化的图象。 容器内底面积为 100cm2，下列说法正确的是（） A物体的高度为 6cm B物体的体积为 400cm3 C物体浸没时受到的浮力为 2N D物体最后静止时对容器底部的压力为 6N 二、填空题二、填空题 5如图甲所示，小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体， 圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱 体上升距离的变化情况如图乙，
10、则圆柱体的重力为N，圆柱体浸没时所受的浮力 为。 6在“验证阿基米德原理”实验中，需要验证浸在液体中的物体受到的大小与它排 开液体受到的大小是否相等，实验还需用（选填“相同”或“不同” ）的 固体和液体进行多次实验。这样做的目的是。 7如图甲所示，圆柱体在水中悬浮，其上、下表面受到水的压力分别为 3N、5N，则： （1）圆柱体受到的浮力大小等于N，依据是。 （2）圆柱体受到的重力大小等于N，依据是。 （3）若把此圆柱体浸没在装满某种液体的溢水杯中（不触底，如图乙所示） ，静止时弹 簧测力计示数为 0.4N， 以“”表示圆柱体，在图丙中画出圆柱体此时的受力示意图。 圆柱体排开的液体的重力为N。
11、8 取一只小塑料袋 （重力忽略不计） ， 袋内装满水， 用细线把袋口扎紧 （要求袋内不留空气） ， 用弹簧测力测量水的重力如图所示，水的重力为N。将这袋水逐渐浸入水中，弹 簧测力计读数逐渐变小，表明水袋所受浮力的大小随排开水的体积增大而。当水 袋全部浸没水中时，弹簧测力计的读数为N，这时塑料袋排开水的体积为 m3.（g10N/kg） 三、实验探究题三、实验探究题 9在弹簧测力计下挂一圆柱体，从图所示位置缓慢下降（容器足够深且没有水溢出） ，如图 所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数 F 随圆柱体下降高度 h 变化图象（g 取 10N/kg， 水的密度为 1103kg/m3） （1）圆柱体的重力
12、是N （2）请利用 F浮G物F拉，求出圆柱体浸没在水中时，受到的浮力 F浮N （3）请利用 F浮gV排，结合浸没时 V排V物，求出圆柱体的体积是 V物m3 （4）请结合图圆柱体下降过程中弹簧测力计读数 F 随圆柱体下降高度 h 变化图象，分析 得出圆柱体的高度是cm 10创新实验小组的同学设计了如图所示的实验装置“验证阿基米德原理” （水1.0 103kg/m3） （1）如图所示，在物块从接触水面到刚好浸没水中的过程中，左边弹簧测力计的示 数，物块受到水的浮力，水对溢水杯底部的压强； （均选填“变 大” 、 “变小”或“不变” ） （2）根据实验中所测的物理量可列等式（用字母表示） ，从而验证
13、了阿基米德原 理； （3）由实验中的数据可知，物块浸没在水中受到的浮力为N，物块的体积为 cm3，物块的密度为kg/m3； （4）同学们用酒精代替水继续实验，发现此时的 F3变大，说明浮力的大小与有 关；用酒精继续实验的目的是（选填“减小误差”或“寻找普遍规律” ） 11如图是验证阿基米德原理的实验步骤示意图，依次读出甲、乙、丙、丁图中弹簧测力计 的示数分别为 F1、F2、F3、F4。 （1）若验证成功，则 F1、F2、F3、F4之间应满足关系式是； （2）利用测量数据还可计算出石块的密度 。 （水的密度用水表示） 12疫情防控期间，重庆八中停课不停学，八中物理在线学，超超学以致用，利用身边的
14、器 材测量家中鹅卵石的密度。 （1）超超将托盘天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端零刻线处，发现天平静止时 右边横梁高，则应将平衡螺母向（选填“左”或“右” ）调节，使横梁平衡； （2）但由于鹅卵石较大无法放入量筒中，聪明的超超设计了如下方案，如图所示； 先用天平测出鹅卵石的质量 m1； 在烧杯中放入适量的水将鹅卵石浸没，在水面到达的位置上作标记，用天平测出总质 量 m2； 将鹅卵石从水中取出，用天平测出剩余水和烧杯的总质量 m3； 向烧杯中加水到标记处，再用天平测出此时水和烧杯的总质量 m4； 设水的密度为水，鹅卵石密度的表达式：石（用所测物理量的字母表示） ； （3） 若步骤中取出鹅卵石
15、时会带走一些水， 超超所测的鹅卵石密度（选填 “大 于” 、 “小于”或“等于” ）真实鹅卵石密度 （4）军军嫌超超的方法很麻烦，就找来了烧杯和适量的水，用弹簧测力计对鹅卵石做了 两次测量，就测出了其密度。步骤如下： 用测力计测出鹅卵石在空气中的重力，记作 G； ，记作 F； 设水的密度为水，鹅卵石密度的表达式为石。 （用所测物理量的字母表示） 。 13学完浮力后，小林同学对相关的物理知识进行了归纳整合，并利用熟悉的器材做了个小 实验： 准备一个带盖子的空玻璃瓶，将瓶盖盖紧后浸没在水中，放手后玻璃瓶上浮；将一个 铁块装入玻璃瓶内并盖紧盖子，放入水中放手后发现玻璃瓶下沉； 用弹簧测力计测出空玻璃
16、瓶的重力如图甲所示； 将装铁块的玻璃瓶挂在弹簧测力计上，保持玻璃瓶竖直，然后从图乙所示位置慢慢浸 入水中，并根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数 F 与玻璃瓶下表面浸入水中深度 h 的 关系图象如图丙所示。 （1）根据图丙可以判断浸没在液体中的物体所受浮力大小与有关，而与 无关。 （2）结合甲图和丙图，可以得出铁块的重力大小为N；装铁块的玻璃瓶完全浸没 后受到的浮力大小为N。 （3）小林看到玻璃瓶上标有 100mL 的字样，于是在装有铁块的玻璃瓶内装满水并盖上 瓶盖，再用弹簧测力计测出总重力，如图丁所示，此时弹簧测力计示数为 3.1N，由此可 以得出铁块的体积为cm3，铁块的密度为kg/m3 实
17、验 16 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 考点考点 精练精练 一、选择题一、选择题 1 下列 A、 B、 C、 D 四幅图是 “验证阿基米德原理” 的过程情景， 以下步骤正确的是（） A实验中的所用金属块的重力为 1N B在情景图 B 中存在的错误是溢水杯未注满水 C纠正错误后，继续实验，在情景 C 中，金属块受到的浮力为 3N D金属块排开的水所受的重力 G排等于 2N 【解析】A.由图 B 可知，实验中弹簧测力计的示数即为所用金属块的重力，即金属块 G 4N，故 A 错误； B.要测金属块浸没时排开水的重力，应在情景图 B 中的溢水杯内装满水，故 B 正确； C.由情景 C 可知，
18、金属块浸没时弹簧测力计的示数为 3N，则金属块受到的浮力 F浮G F拉4N3N1N，故 C 错误； D.由图 A 可知，空桶的重力 G桶1N，由图 D 可知，金属块排开水和桶的总重力 G总 2N，则金属块排开的水所受的重力 G排G总G桶2N1N1N，故 D 错误。 故选：B。 2在探究阿基米德原理的实验中，有以下四个实验操作，合理的实验顺序是（） A甲乙丙丁B丁甲乙丙 C乙甲丙丁D丁丙乙甲 【解析】为了使小桶在接水之后可直接计算溢出水的重力，应先测量空桶的重，然后再 测出石块的重力，并直接浸入水中观察测力计的示数，最后测排出的水和小桶的总重， 求排出水的重力，因此，合理的顺序应为：丁甲乙丙；
19、故选：B。 3如图弹簧测力计下悬挂一物体，当物体三分之一的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为 5N，当物体二分之一的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为 3N，现将物体从弹簧测力计 上取下放入水中，则该物体静止时所受浮力和该物体的密度分别为（水1103kg/m3， g10N/kg） （） A9N，0.75103kg/m3B9N，0.8103kg/m3 C8N，0.75103kg/m3D8N，0.8103kg/m3 【解析】 （1）当物体的体积浸入水中时，则排开水的体积为：V排V，弹簧测力计 示数为 5N， 根据称重法可知：F浮GF， 即：水gV排GF， 所以，水gVG5N； 当物体的体积浸入水中时，
20、弹簧测力计示数为 3N，同理有： 水gVG3N； 由得：水gV12N， 将代入得： G水gV+5N12N+5N9N； 由知，物体浸没受到的浮力为 12N9N，由物体的浮沉条件，将物体从弹簧测力计上 取下放入水中，则该物体静止时处于漂浮状态，由漂浮的特点，物体所受浮力是： FG9N； （2）由得物体的体积： V； 该物体的密度为： 水1.0103kg/m30.75103kg/m3。 故选：A。 4如图甲所示，用弹簧测力计拉着圆柱形物体从水面上方某处缓慢漫入水中，直到把物体 放在容器底部后撤去拉力图乙为弹簧测力计的拉力 F 随物体移动距离 h 变化的图象。 容器内底面积为 100cm2，下列说法正
21、确的是（） A物体的高度为 6cm B物体的体积为 400cm3 C物体浸没时受到的浮力为 2N D物体最后静止时对容器底部的压力为 6N 【解析】 A、 由图乙可知， 圆柱体从刚接触水面到刚好浸没水中， 圆柱体移动距离 h8cm 2cm6cm，若不考虑水面变化，圆柱体的高等于圆柱体移动距离 h，大小为 6cm；但 实际上在圆柱体浸入水中的过程中液面在上升，所以圆柱体的高大于 6cm，故 A 错误； BC、由图乙可知，圆柱体未浸入水中时弹簧测力计读数 F16N，圆柱体的重力 GF1 6N；圆柱体浸没在水中后弹簧测力计读数 F22N， 圆柱体浸没在水中时所受到的浮力：F浮GF26N2N4N； 由
22、 F浮水gV排得圆柱体的体积： VV排410 4m3400cm3，故 B 正确、C 错 误； D、物体最后静止时对容器底部的压力： F压GF浮6N4N2N，故 D 错误。 故选：B。 二填空题二填空题 5如图甲所示，小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体， 圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱 体上升距离的变化情况如图乙，则圆柱体的重力为N，圆柱体浸没时所受的浮力 为。 【解析】 （1）由图乙可知，当上升高度在 20cm 以上，圆柱体脱离水面，弹簧测力计示数 F示12.2N，此时圆柱体处于空气中，圆柱体的重力 GF示12.2N；
23、 （2）由图乙可知，圆柱体上升高度在 010cm 时，圆柱体浸没水中，此时弹簧测力计示 数 F示21.6N，此时圆柱体受到的浮力最大，其大小为 F浮最大GF示22.2N1.6N 0.6N。 故答案为：2.2；0.6N。 6在“验证阿基米德原理”实验中，需要验证浸在液体中的物体受到的大小与它排 开液体受到的大小是否相等，实验还需用（选填“相同”或“不同” ）的 固体和液体进行多次实验。这样做的目的是。 【解析】在“验证阿基米德原理”实验中，需要验证浸在液体中的物体受到的浮力与它 排开液体受到的重力大小是否相等； 在“验证阿基米德原理”实验中，应选用不同的固体和液体并进行多次实验，其目的是 减小偶
24、然性，使实验得出的实验规律更具有普遍性，所以本实验的目的是寻找普遍规律。 故答案为：浮力；重力；不同；得出普遍规律。 7如图甲所示，圆柱体在水中悬浮，其上、下表面受到水的压力分别为 3N、5N，则： （1）圆柱体受到的浮力大小等于N，依据 是。 （2 ）圆柱体受到的重力大小等于N，依据 是。 （3）若把此圆柱体浸没在装满某种液体的溢水杯中（不触底，如图乙所示） ，静止时弹 簧测力计示数为 0.4N， 以“”表示圆柱体，在图丙中画出圆柱体此时的受力示意图。 圆柱体排开的液体的重力为N。 【解析】 （1）因物体受到的浮力等于上下表面受到的压力差， 所以，圆柱体受到的浮力 F浮F2F15N3N2N；
25、 （2）因物体悬浮时受到的浮力和自身的重力相等， 所以，圆柱体受到的重力 GF浮2N； （3）由图可知，弹簧测力计的拉力 F拉0.4N， 由称重法可得，圆柱体受到的浮力 F浮GF拉2N0.4N1.6N， 圆柱体此时的受力示意图如图所示： 由阿基米德原理可知圆柱体排开的液体的重力 G排F浮1.6N。 故答案为： （1）2；物体受到的浮力等于上下表面受到的压力差； （2）2；物体悬浮时受到的浮力和自身的重力相等； （3）；1.6。 8 取一只小塑料袋 （重力忽略不计） ， 袋内装满水， 用细线把袋口扎紧 （要求袋内不留空气） ， 用弹簧测力测量水的重力如图所示，水的重力为N。将这袋水逐渐浸入水中，
26、弹 簧测力计读数逐渐变小，表明水袋所受浮力的大小随排开水的体积增大而。当水 袋全部浸没水中时，弹簧测力计的读数为N，这时塑料袋排开水的体积为 m3.（g10N/kg） 【解析】 （1）水袋的重力等于弹簧测力计的示数，弹簧测力计的分度值是 0.2N，指针在 2N 下 4 格处，示数为 2.8N； （2）塑料袋受竖直向上的弹簧秤的拉力 F，水的浮力 F浮，竖直向下的重力 G，在这三 个力的作用下，物体处于平衡状态，三个力的合力为零， 即 F浮+FG0，F浮GF，在塑料袋逐渐浸入水的过程中，重力 G 不变，弹簧拉力 F 逐渐变小，则浮力 F浮逐渐增大，而塑料袋排开水的体积逐渐增大， 这说明水袋所受浮
27、力的大小随排开水的体积增大而增大； （3）当水袋全部浸没水中时，因 V排V水；则 F浮G2.8N；所以弹簧测力计的读数 为 0N，根据阿基米德原理可知： 这时塑料袋排开水的体积 V排2.810 4m3。 故答案为：2.8；增大；0；2.810 4。 三、实验探究题三、实验探究题 9在弹簧测力计下挂一圆柱体，从图所示位置缓慢下降（容器足够深且没有水溢出） ，如图 所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数 F 随圆柱体下降高度 h 变化图象（g 取 10N/kg， 水的密度为 1103kg/m3） （1）圆柱体的重力是N （2）请利用 F浮G物F拉，求出圆柱体浸没在水中时，受到的浮力 F浮N （3）
28、请利用 F浮gV排， 结合浸没时 V排V物， 求出圆柱体的体积是 V物m3 （4）请结合图圆柱体下降过程中弹簧测力计读数 F 随圆柱体下降高度 h 变化图象，分析 得出圆柱体的高度是cm 【解析】 （1）由图可知，圆柱体重：G12N， （2）浸没时弹簧测力计的示数：F示4N， 此时圆柱体受到的浮力： F浮GF示12N4N8N； （3）物体浸没时受到的浮力：F浮8N；根据 F浮水V排g 可得： 圆柱体的体积 VV排810 4m3； （4）由乙图 BC 段可知，圆柱体在 B 点时开始浸入水中，至 C 点时完全浸没，则圆柱体 的高度：h7cm3cm4cm 故答案为： （1）12； （2）8； （3）
29、810 4； （4）4 10创新实验小组的同学设计了如图所示的实验装置“验证阿基米德原理” （水1.0 103kg/m3） （1）如图所示，在物块从接触水面到刚好浸没水中的过程中，左边弹簧测力计的示 数，物块受到水的浮力，水对溢水杯底部的压强； （均选填“变 大” 、 “变小”或“不变” ） （2）根据实验中所测的物理量可列等式F1F3F4F2（用字母表示） ，从而验证了 阿基米德原理； （3）由实验中的数据可知，物块浸没在水中受到的浮力为N，物块的体积为 cm3，物块的密度为kg/m3； （4） 同学们用酒精代替水继续实验， 发现此时的 F3变大， 说明浮力的大小与有 关；用酒精继续实验的目
30、的是（选填“减小误差”或“寻 找普遍规律” ） 【解析】 （1）在物块从接触水面到刚好浸没水中的过程中，排开水的体积变大，由 F浮 液gV排可知物块受到的浮力变大，由 FGF浮可知，左边弹簧测力计的示数变小； 在物块从接触水面到刚好浸没水中的过程中，因水的深度不变，由 pgh 可知，水对溢 水杯底的压强保持不变； （2）由称重法可知，物块在水中受到的浮力： F浮F1F32N1.5N0.5N 物块排开的水所受重力等于桶和水的重力与空桶的重力之差， 即：G排F4F20.7N0.2N0.5N 则有：F浮G排0.5N， 故 F1F3F4F2，从而验证了阿基米德原理； （3）由（2）可知物块浸没在水中受
31、到的浮力为 0.5N， 根据阿基米德原理 F浮液gV排知，物块的体积： VV排510 5m350cm3 物块的密度为： 4103kg/m3； （4）酒精代替水继续实验，发现此时的 F3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 为了使实验具有普遍性，用酒精继续实验 故答案为： （1）变小；变大；不变； （2）F1F3F4F2； （3）0.5；50；4103； （4） 液体的密度；寻找普遍规律 11如图是验证阿基米德原理的实验步骤示意图，依次读出甲、乙、丙、丁图中弹簧测力计 的示数分别为 F1、F2、F3、F4。 （1） 若验证成功
32、， 则 F1、 F2、 F3、 F4之间应满足关系式是； （2）利用测量数据还可计算出石块的密度 。 （水的密度用水表示） 【解析】 （1）阿基米德原理反映了物体所受浮力与排开液体重力的关系，即 F浮G排 由称重法知，石块受到的浮力为 F浮F1F2 石块排开的水的重力为 G排F3F4 若验证成功，则 F1、F2、F3、F4之间应满足关系式是 F1F2F3F4 （2）因石块浸没于水中，故 V石V排 由 F浮液gV排得， 石块体积为： 由 Gmg 可得石块的质量 石块的密度为。 故答案为： （1）F1F2F4F4； （2）水。 12疫情防控期间，重庆八中停课不停学，八中物理在线学，超超学以致用，利
33、用身边的器 材测量家中鹅卵石的密度。 （1）超超将托盘天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端零刻线处，发现天平静止时 右边横梁高，则应将平衡螺母向右（选填“左”或“右” ）调节，使横梁平衡； （2）但由于鹅卵石较大无法放入量筒中，聪明的超超设计了如下方案，如图所示； 先用天平测出鹅卵石的质量 m1； 在烧杯中放入适量的水将鹅卵石浸没，在水面到达的位置上作标记，用天平测出总质 量 m2； 将鹅卵石从水中取出，用天平测出剩余水和烧杯的总质量 m3； 向烧杯中加水到标记处，再用天平测出此时水和烧杯的总质量 m4； 设水的密度为水， 鹅卵石密度的表达式： 石（用所测物理量的字母表示） ； （3）若步骤
34、中取出鹅卵石时会带走一些水，超超所测的鹅卵石密度（选填“大 于” 、 “小于”或“等于” ）真实鹅卵石密度 （4）军军嫌超超的方法很麻烦，就找来了烧杯和适量的水，用弹簧测力计对鹅卵石做了 两次测量，就测出了其密度。步骤如下： 用测力计测出鹅卵石在空气中的重力，记作 G； ，记作 F； 设水的密度为水，鹅卵石密度的表达式为石。 （用所测物理量的字母 表示） 。 【解析】 （1）超超将托盘天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端零刻线处，发现天 平静止时右边横梁高，则应将平衡螺母向右调节，使横梁平衡； （2）由步骤，根据等效替代法，加入水的体积即为石块的体积： V； 设水的密度为水，鹅卵石密度的表达
35、式： 石水； （3）若步骤中取出鹅卵石时会带走一些水，则加入水的质量偏大，导致测量的体积偏 大，根据可知，超超所测的鹅卵石密度小于真实鹅卵石密度； （4）实验步骤如下： 用测力计测出鹅卵石在空气中的重力，记作 G； 用测力计将鹅卵石慢慢浸没在水中，读出测力计示数，记作 F； 由称重法可得，鹅卵石受到的浮力：F浮GF， 由阿基米德原理 F浮水gV排水gV 可得，鹅卵石的体积为： V， 鹅卵石密度的表达式为： 石水。 故答案为： （1）右； （2）水； （3）小于； （4）用测力计将鹅卵石慢慢浸没在水中，读出测力计示数；水。 13学完浮力后，小林同学对相关的物理知识进行了归纳整合，并利用熟悉的器材
36、做了个小 实验： 准备一个带盖子的空玻璃瓶，将瓶盖盖紧后浸没在水中，放手后玻璃瓶上浮；将一个 铁块装入玻璃瓶内并盖紧盖子，放入水中放手后发现玻璃瓶下沉； 用弹簧测力计测出空玻璃瓶的重力如图甲所示； 将装铁块的玻璃瓶挂在弹簧测力计上，保持玻璃瓶竖直，然后从图乙所示位置慢慢浸 入水中，并根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数 F 与玻璃瓶下表面浸入水中深度 h 的 关系图象如图丙所示。 （1）根据图丙可以判断浸没在液体中的物体所受浮力大小与有关，而与 无关。 （2）结合甲图和丙图，可以得出铁块的重力大小为N；装铁块的玻璃瓶完全浸没后 受到的浮力大小为N。 （3）小林看到玻璃瓶上标有 100mL 的字样
37、，于是在装有铁块的玻璃瓶内装满水并盖上 瓶盖，再用弹簧测力计测出总重力，如图丁所示，此时弹簧测力计示数为 3.1N，由此可 以得出铁块的体积为cm3，铁块的密度为kg/m3 【解析】 （1）由图象知，BC 段瓶子受到的弹簧测力计拉力不变，所以受到的浮力不变， 说明物体受到的浮力大小与浸没的深度无关； 浮力的大小与液体密度和物体排开液体的体积有关； （2）由图甲知，空瓶的重力 G瓶1.4N，瓶子和铁块的总重力 G2.2N， 铁块重力：G铁GG瓶2.2N1.4N0.8N； 当瓶子浸入深度达到 6cm 后弹簧测力计不再减小，说明瓶子浸没在水中，示数为 0.6N， 所以受到的浮力：F浮GF2.2N0.6N1.6N； （3）由图甲知，空瓶的重力 G瓶1.4N，瓶子和铁块的总重力 G2.2N， 铁块重力：G铁GG瓶2.2N1.4N0.8N， 由题知，图丁中时弹簧测力计示数，即瓶子、水和铁块的总重力：G总3.1N， 所以装入水的重力：G水G总G3.1N2.2N0.9N， 加入水的体积：V水910 5m390cm3， 铁块的体积：VV容积V水100cm390cm310cm3， 所以铁块密度：8103kg/m3。 故答案为： （1）物体排开液体的体积；浸没的深度； （2）0.8；1.6； （3）10；8103。
