1、实验 15 探究影响浮力大小的因素 考点精讲考点精讲 【猜想与假设】 浮力的大小可能与物体排开液体的体积、液体的密度和物体浸没在液体中的深度有关。 【设计与进行实验】 1.主要实验器材：弹簧测力计、物体（ 液物 ） 、烧杯、水、盐水等； （1）弹簧测力计的使用: 在使用前，需观察弹簧测力计的指针是否指在零刻度线的位置，若没有，则需对测力计进 行调零; 读数时，弹簧测力计需保持静止状态或匀速直线运动状态; 测力计示数=大格示数+小格数分度值. （2）实验中，通过弹簧测力计的示数变化来说明浮力大小的变化，F 浮=G-F 示. 2.测量浮力大小的原理：称重法（ 拉浮 FGF） ； 3.实验步骤： （
2、1）探究浮力的大小与浸没在液体中的深度的关系： 测量物体在空气中的重力，如图 a； 把物体浸没在水中不同深度处，分别读出弹簧测力计的示数，如图 c、d 所示； 测出物体所受的浮力。 结论一：。 （2）探究浮力大小与物体浸在液体中的体积的关系： 让物体浸在液体中的体积逐渐变大，分别读出弹簧测力计的示数，如图 b、c 所 示； 测出物体所受浮力。 结论二：。 （3）探究浮力的大小跟液体的密度的关系： 把同一物体浸没在密度不同的液体中，分别读出弹簧测力计的示数，如图 d、e 所示； 测出物体所受浮力。 结论三：。 【分析与论证】 由（a） 、 （c） 、 （d）三组实验可知，物体所受的浮力与物体浸没
3、在液体中的深度无关； 由（a） 、 （b） 、 （c）三组实验可知，物体所受的浮力与物体排开液体的体积有关； 由（a） 、 （d） 、 （e）三组实验可知，物体所受的浮力与液体的密度有关； 【实验结论】 物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。 物体浸在液体中的体积越大、液体密度越大，浮力就越大。 【实验方法】 控制变量法的应用 控制液体的密度不变，用测力计提着同一个物体，以不同体积浸入同种液体，探究浮力的 大小与物体浸在液体中体积的关系； 控制物体浸在液体中的体积不变，用测力计提着同一物体，让它分别浸没于不同液体中， 探究浮力的大小与液体密度的关系； 控制液体
4、的密度及浸在液体中的体积不变， 用测力计提着同一物体， 让它分别浸没于相同 液体的不同深度，探究浮力的大与物体浸在液体中的深度的关系。 【交流与讨论】 （1）为了实验现象更明显，物体的体积应稍大一些。 （2）实验时烧杯中的液体要“适量” ：物体浸没后液体不能溢出杯口，同时物体又能够浸没 到液体中。 （3）误差分析：若先测物体在液体中受到的拉力，再测物体的重力，由于物体上沾有液体， 则所测浮力会偏大； （4）物体浸在液体中的体积逐渐增大，物体受到的浮力也随着增大，但是不能理解为浮力 的大小与浸没在液体中的深度有关； （5）探究浮力大小与物体形状的关系。 将形状不同、质量和密度相同的物体浸在同一液
5、体中，控制物体排开液体的体积 相同，比较物体所受浮力的大小。物体所受浮力大小与物体的形状无关。 （6）探究浮力的大小与物体的密度的关系 将体积相同的不同物体，浸没在同一液体中，比较物体所受的浮力大小。物体所 受浮力大小与物体的密度无关。 （7）浮力与深度的关系 一般情况下，物体浸没了以后，浮力与深度无关，因为 V排不会随着深度变化。但 有一种特殊情况：气球（或气泡） ，不考虑温度变化，在液体中时，由于深度不同， 压强也不同，气球的体积会发生变化，越深时，压强越大，体积就越小，V排就越 小，浮力就越小，反之亦然。 （8）实验室选用了不同的液体，并进行了多次实验是为了让实验结论更具有普遍性。 （9
6、）物体的受力分析。 物体在空气中时受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力；物体在水中时受到竖 直向下的重力、竖直向上的拉力和竖直向上的浮力。 （10）hF 示 、hF 浮 图像分析（ 液物 ） 随着 h 增大， 示 F先减小后不变， 浮 F先增大后不变，如下图所示的示意图 11.利用弹簧测力计和阿基米德原理计算固体密度和液体密度: （1）计算固体密度:已知物体的重力为 G ，物体浸没在水中时所受的浮力 F 浮=G-F 示，则 物体的质量为 m= g G ，物体的体积为 V=V 排= g F 液 浮 ，物体的密度= V m = g F g G 液 浮 = 示 液 FG G . （2） 计算液体密度:
7、已知物体的重力为 G，物体浸没在水中时所受的浮力 F 浮水=G-F 水（F 水表示物体浸没在水中时弹簧测力计的示数） ，物体浸没在待测液体中时所受的浮力 F 浮液 =G-F 液 （F 液表示物体浸没在待测液体中时弹簧测力计的示数） ， 则物体的体积 V=V 排= g F 液 浮 ， 所以液= 浮水 液浮液 F F = 水 水液 FG FG )( . 【例 1】在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明同学和他的小伙伴们做了如 图所示的一系列实验.（水=1.0103 kg/m3） （1）实验前，小明发现弹簧测力计的指针未指向零刻度线处，则接下来小明应进行的操作 是对弹簧测力计进行校零. （
8、2）物体的重力为9N，第步实验中，物体所受的浮力为1N. （3）实验中，若将第步和第步的顺序调换一下，则测出的物体浸没在水中时所受的浮 力将偏大. （4）三步实验是为了探究浮力的大小与物体排开液体的体积的关系，得出的初 步结论是液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大. （5）分析三步的实验数据，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关. （6）此实验还探究了浮力的大小与液体密度的关系，得出的初步结论是物体排开液 体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大. （7）同组的小张同学认为本实验中得出的实验结论不具有普遍性，为得到更具普遍性的结 论，接下来他们应进行的操作是更
9、换不同的物体和液体进行多次实验. （8）如下图所示是其中一位同学绘制的当物体浸入水中时弹簧测力计的示数 F 随物体下表 面到水面的距离 h 变化的关系图像，其中正确的是B . （9）通过实验数据可知物体的密度为9.0103kg/m3. （10）通过实验数据可知盐水的密度为1.2103kg/m3. 【例 2】三组同学用一个弹簧测力计、一个物体、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和 盐水） 、铁架台，分别进行以下实验探究 第一组：探究浮力大小与哪些因素有关，实验过程如图所示： （1）比较实验步骤、的数据可以得出物体受到的浮力大小与物体排开液体的体 积有关 （2）比较实验步骤、的数据可以得出物体所受
10、到的浮力大小与液体密度有关 （3）如果在实验步骤中，弹簧测力计的示数减小不明显，为了使实验效果更明显，请提 出一条改善的措施往盐水中加盐(或把水换成酒精) 第二组： 探究浮力大小等于什么，实验过程如图所示： （4）按照如图所示的实验顺序，会使得排开水的重力（选填“物体所受的浮力”或“排 开水的重力” ）测量错误，并且测量结果会偏小（选填“偏大”或“偏小” ） （5）如果步骤中，放入物体之前，烧杯中的水未装满，那么会导致排开水的重力（选 填“物体所受的浮力”或“排开水的重力” ）测量错误 第三组：探究浮力的大小是否与液体的多少有关，实验过程如图所示： （6）步骤中将物体浸入水中，然后减少容器中的
11、水量，使得水面下降，如步骤所示根 据实验过程及收集到的数据得到下表：表中空白处应该填入的数据是1N. 物体重 力G/N 图中物体所 受的浮力F浮/N 图中物体所受 的浮力F浮/N 3.01.5 第三组同学根据实验数据，认为浮力变小的原因是烧杯中的水变少了，你认为他的结论是 错误（选填“正确”或“错误” ）的，理由是浮力的大小等于物体排开水的重力，与容 器中水的多少无关 实验 15 探究影响浮力大小的因素 考点精练考点精练 一、选择题一、选择题 1探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示，其中所用金属块 a 和塑料块 b 的 密度不同，但重力均为 1.6N下列分析正确的是（） A金属块 a
12、 浸没在水中时，受到浮力的大小为 0.3N B利用甲、乙，可以探究浮力的大小与物体体积的关系 C利用乙、丙，可以探究浮力的大小与物体密度的关系 D利用丙、丁，可以探究浮力的大小与液体密度的关系 2小红用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做“探究影响浮力大小的因素”的实 验，其实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。下列说法正确的是（） A铁圆柱体浸没在水中所受浮力大小为 1N B由甲、乙、戊三图可探究浮力大小与液体密度的关系 C由甲、乙、丁三图可知，物体浸入液体的深度越深，所受浮力越大 D再增加一个体积和铁圆柱体相等的铜圆柱体，可探究浮力大小与物体质量的关系 3某同学按如图所示的实验步骤“探究浮
13、力的大小跟排开液体所受重力的关系” ，下列关于 实验过程的描述错误的是（） A通过丙、丁两图可以测出物体排开水所受的重力 B甲图中的溢水杯一定要装满水 C按照如图所示的步骤实验，会导致测得的排开水所受的重力偏大 D选用其他液体、更换不同的物体多次实验，寻求普遍规律 4小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素” ，A 是实心圆柱体，用弹簧测力 计悬挂 A 缓慢浸入水中。他根据数据作出的弹簧测力计示数 F 与物体下表面浸入水中的 深度 h 的关系图象如图乙，下列说法错误的是（） A当物体浸没在水中时受到的浮力为 2N B圆柱体 A 的高为 8cm C该物体的密度为 4.0103kg/m3
14、D当 h 在 08cm 范围内，浸入液体的物体所受的浮力大小与深度成正比 5小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素” ，A 是实心圆柱体，根据数据作 出的弹簧测力计示数 F 与物体浸入水中的深度 h 的关系图象如图乙，从图乙可知（） A物体受到的重力为 2N B当物体浸没在水中时受到的浮力为 2N C该物体的密度为 1.0103kg/m3 D浸入液体的物体所受的浮力大小与深度成正比 二、填空题二、填空题 6在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明用弹簧测力计、圆柱体、两个装 有适量水和盐水的同样的烧杯，对浸在液体中的圆柱体所受的浮力进行了探究，实验装 置和每次实验中弹簧测力计
15、的示数如图所示。请按要求回答下列问题： （1）比较图甲、乙可知：乙图中圆柱体受到的浮力的大小为N。 （2）比较图甲、乙、丙，说明浮力的大小与有关。 （3）通过图中数据可知：盐水的密度是g/cm3。 （4）通过图中数据可知：圆柱体的密度是kg/m3。 7如图所示，是同学们在“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图 如图将一石块挂于弹簧测力计上，并将其慢慢浸入烧杯内的液体中。图甲、乙、丙烧杯 中装的液体是水，图丁烧杯中装的液体是酒精，F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、 丁中弹簧测力计的示数。请回答以下问题： （1）图甲中，弹簧测力计的示数 F1N。 （2）石块完全浸没在水中
16、时所受的浮力为N。 （3）分析图中两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与液体密度有关。 （4）图乙中石块浸入水中的体积是m3。 （5）实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为法。 （6）由实验数据可得石块的密度为kg/m3。 8图甲是小勇研究弹簧测力计的示数 F 与物体 A 下表面离水面的距离 h 关系的实验装置。 其中 A 是实心均匀圆柱形物体，用弹簧测力计提着物体 A，使其缓慢浸入水中（水未溢 出） ，得到 F 与 h 的关系图象如图乙所示。 （g 取 10N/kg） （1）物体 A 重为N。 （2）浸没前，物体 A 逐渐浸入水中的过程中，水对容器底部的压强将。 （填“变 大”
17、“变小”或“不变” ） （3）完全浸没时，A 受到水的浮力为N。 （4）物体 A 的密度为kg/m3。 9某物理小组在探究影响浮力大小的实验中将同一物体 A 分别按如图所示的步骤放入水中 和某种液体中进行实验，分析实验步骤可知： （1）物体 A 所受重力为N，物体 A 浸没在水中时受到的浮力N，物体 A 的密度是kg/m3。 （2）将物体 A 逐渐浸入水中时，发现弹簧测力计的示数逐渐，说明物体所受浮 力大小随其排开液体的体积增大而（两空均选填 “增大” 、“减小” 或 “保持不变” ） 。 （3）根据已有实验数据，可以知道实验步骤的液体密度是kg/m3，若取下物体 A 放入实验步骤的液体中，
18、静止后它将处于（选填 “漂浮” 、 “悬浮” 或 “沉底” ） 状态。 （4）小明通过比较实验步骤得出结论： “浮力的大小与浸在液体中深度有关” 。 对此结论你认为是（选填“正确”或“错误” ）的，理由是。 10小金用一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材来探究浮力的大小与哪些因素有关。 实验结束后，小金绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入 水深度变化的曲线，如图所示。分析图象可知： （1）曲线（选填“a”或“b” ）描述的是浮力的变化情况； （2）金属圆柱体的重力为N； （3）金属圆柱体的密度为kg/m3。 11为了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
19、系， 某同学进行了如图 的实验： （1）你觉的图中合理的实验顺序是。 （2）图甲中浸没在水中的合金块所受浮力的大小为N。 （3） 图甲中浸没在水中的合金块所受浮力的大小它排开的水所受的重力 （填 “大 于” 、 “等于”或“小于” ） 。 （4）图甲中，浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中，合金块所受到的浮力 （填“变大” ， “不变”或“变小” ） 。 三、实验探究题三、实验探究题 12在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，班里的“物理小博士”为同学们做了如图 1 所示的一组实验。 （1）如图 1B 中物体受到的浮力是N图 1 中物体的密度为kg/m3【水 1103kg/m3、g10N/
20、kg】 。 （2）小博士跟大家分析结论说：浮力的大小跟物体浸入液体的体积有关，跟物体浸入液 体的深度无关。小明认为应分两种情况讨论：根据（填字母）两幅图，物体在 浸没后，浮力的大小跟深度无关。根据（填字母）两幅图，物体在浸没前，浮 力的大小既跟物体浸入液体的体积有关，又跟有关。 （3）为了回答小明的问题，小博士又做了下列实验：他把物体换用一个如图 2 所示带刻 度线（横向和纵向各有一条中位线）的长方体金属块，重新做浸没前的实验。发现两次 测量弹簧测力计的示数相等，你认为小明的观点（选填“正确”或“不正确” ） ， 理由是。 13在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明先用弹簧测力计测出
21、金属块的重 力，然后将金属块缓慢浸入水中不同深度及某种液体中，步骤如图 A、B、C、D、E、F 所示（液体均未溢出） 。并将其示数记录在表中。已知水的密度为 1.0103kg/m3，g 取 10N/kg。 （1）步骤 A 中，弹簧测力计的示数为N。 （2）做步骤 C 时，物体受到的浮力为N。 （3）分析比较步骤 A、B、C、D 可知：浮力大小与物体有关。 （4）分析比较步骤 A、E、F 可知：浮力的大小还与有关。 （5）分析比较步骤可知：浮力的大小与物体所处的深度无关。 （6）步骤 C 和 F 中，物体受到的浮力大小关系怎样？（回答“C 大” 、 “F 大”或“相等” ） （7）根据实验数据及
22、已知数据，能否计算获得 F 步骤中液体的密度？如果能，请写出结 果；如果不能，请说明还缺少的条件。 实验步骤ABCDEF 弹簧测力计的示数 /N 2.22.01.71.72.0 14如图所示是探究“影响浮力大小的因素”的实验过程及数据。 （1）如图甲，物体重N如图乙，把物体浸没在水中时，受到的浮力大小为 N。 （2）分析甲、乙、丙三图所示实验数据可得：物体受浮力的大小与有关。 （3）分析数据可知，物体 A 的密度为kg/m3。 （4）若要探究物体所受浮力大小与物体的密度是否有关，应选择图中（填字母） 两个物体，并将它们浸没在同种液体中，测出其所受浮力的大小来进行比较。 实验 15 探究影响浮力
23、大小的因素 考点精练考点精练 一、选择题一、选择题 1探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示，其中所用金属块 a 和塑料块 b 的 密度不同，但重力均为 1.6N下列分析正确的是（） A金属块 a 浸没在水中时，受到浮力的大小为 0.3N B利用甲、乙，可以探究浮力的大小与物体体积的关系 C利用乙、丙，可以探究浮力的大小与物体密度的关系 D利用丙、丁，可以探究浮力的大小与液体密度的关系 【解析】A、金属块 a 浸没在水中时，根据称重法测浮力可知，受到浮力的大小为 F浮 GF乙1.6N1.0N0.6N，故 A 错误； B、根据甲、乙可知，物体浸在液体的体积不同，排开的液体的体积不同，所以
24、可以探究 浮力的大小与物体排开液体体积的关系，故 B 错误； C、根据乙、丙可知，物体的重力相同、物体的密度不同、物体的体积不同，浸没在同种 液体中时排开的液体的体积不同，测力计示数不同，探究浮力与密度关系时，需要控制 物体的体积相同（排开液体的体积相同） ，物体的密度不同，故 C 错误； D、根据丙、丁可知，同一个物体浸没在不同液体中，排开的液体的体积相同，液体的密 度不同，所以可以探究浮力的大小与液体密度的关系，故 D 正确。 故选：D。 2小红用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做“探究影响浮力大小的因素”的实 验，其实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。下列说法正确的是（） A铁圆柱体
25、浸没在水中所受浮力大小为 1N B由甲、乙、戊三图可探究浮力大小与液体密度的关系 C由甲、乙、丁三图可知，物体浸入液体的深度越深，所受浮力越大 D再增加一个体积和铁圆柱体相等的铜圆柱体，可探究浮力大小与物体质量的关系 【解析】A、由称重法测浮力可得，铁圆柱体浸没在水中所受浮力大小为：F浮GF 5N1N4N，故 A 错误； B、探究浮力大小与液体密度的关系，要控制排开液体的体积相同，而乙、戊中排开液体 的体积不同，故 B 错误； C、由阿基米德原理可知，物体受到的浮力大小只与液体的密度、排开液体的体积有关， 与物体浸入液体的深度无关，故 C 错误； D、探究浮力大小与物体质量的关系，要控制液体的
26、密度、排开液体的体积不变，只改变 物体的质量，故增加一个体积和铁圆柱体相等的铜圆柱体（根据 mV 可知质量不同） ， 可探究浮力大小与物体质量的关系，故 D 正确。 故选：D。 3某同学按如图所示的实验步骤“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系” ，下列关于 实验过程的描述错误的是（） A通过丙、丁两图可以测出物体排开水所受的重力 B甲图中的溢水杯一定要装满水 C按照如图所示的步骤实验，会导致测得的排开水所受的重力偏大 D选用其他液体、更换不同的物体多次实验，寻求普遍规律 【解析】A、由图可知，丙的示数与丁的示数之差为排开的水的重力，故 A 正确； B、要想测出物体排开的水的重力，溢水杯内水
27、的液面必须到达溢水杯口，若达不到，则 测得的排开的液体的重力会变小；故 B 正确； C、在倒出水的过程中，小桶内残留有水，使得测量的水的重力偏小，故 C 错误； D、为了获得普遍的规律，减小偶然性的发生，实验中需要选用其他液体、更换不同的物 体多次实验为，故 D 正确； 故选：C。 4小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素” ，A 是实心圆柱体，用弹簧测力 计悬挂 A 缓慢浸入水中。他根据数据作出的弹簧测力计示数 F 与物体下表面浸入水中的 深度 h 的关系图象如图乙，下列说法错误的是（） A当物体浸没在水中时受到的浮力为 2N B圆柱体 A 的高为 8cm C该物体的密度为 4.0
28、103kg/m3 D当 h 在 08cm 范围内，浸入液体的物体所受的浮力大小与深度成正比 【解析】A、由图示图象可知，物体没有浸入液体时测力计示数为 4N，则物体重力：G 4N，物体完全浸没在水中时受到的浮力：F浮GF4N2N2N，故 A 正确； B、由图示图象可知，圆柱体 A 的高为 8cm，故 B 正确； C、由 F浮gV排可知，物体的体积：VV排 210 4m3， 由 Gmg 可知，物体的质量：m0.4kg， 物体的密度：物体2103kg/m3，故 C 错误； D、 由图示图象可知， 物体没有完全浸没在液体中前受到的浮力与物体浸入液体的深度成 正比，物体完全浸入液体后受到的浮力不变，故
29、 D 正确； 故选：C。 5小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素” ，A 是实心圆柱体，根据数据作 出的弹簧测力计示数 F 与物体浸入水中的深度 h 的关系图象如图乙，从图乙可知（） A物体受到的重力为 2N B当物体浸没在水中时受到的浮力为 2N C该物体的密度为 1.0103kg/m3 D浸入液体的物体所受的浮力大小与深度成正比 【解析】A、由图示图象可知，物体没有浸入液体时测力计示数为 4N，则物体重力：G 4N，故 A 错误； B、由图示图象可知，物体完全浸没在水中时受到的浮力：F浮GF4N2N2N， 故 B 正确； C 、 由 浮 力 公 式 ： F 浮 gV排可 知 ，
30、 物 体 的 体 积 ： V V排 210 4m3， 由 Gmg 可知，物体的质量：m0.4kg，物体的密度：物体 2103kg/m3，故 C 错误； D、 由图示图象可知， 物体没有完全浸没在液体中前受到的浮力与物体浸入液体的深度成 正比，物体完全进入液体后受到的浮力不变，故 D 错误； 故选：B。 二、填空题二、填空题 6在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明用弹簧测力计、圆柱体、两个装 有适量水和盐水的同样的烧杯，对浸在液体中的圆柱体所受的浮力进行了探究，实验装 置和每次实验中弹簧测力计的示数如图所示。请按要求回答下列问题： （1）比较图甲、乙可知：乙图中圆柱体受到的浮力的大小
31、为N。 （2）比较图甲、乙、丙，说明浮力的大小与有关。 （3）通过图中数据可知：盐水的密度是g/cm3。 （4）通过图中数据可知：圆柱体的密度是kg/m3。 【解析】 （1）由甲图知，G3N； 乙图中弹簧测力计的示数 F拉2.4N， 则乙图中圆柱体受到的浮力 F浮GF拉3N2.4N0.6N。 （2）乙、丙两图，液体的密度相同，排开液体的体积不同，测力计的示数不同，可知浸 在同一种液体中的物体受到浮力的大小跟物体浸入液体的体积（物体排开液体的体积） 有关； （3）由图丙知，物体完全浸没在水中时测力计的示数为 1N，则 F浮GF3N 1N2N； 由 F浮液gV排得，V排210 4m3， 由图戊知，
32、 物体完全浸没在盐水中时测力计的示数为 F0.8N， 则 F浮GF3N 0.8N2.2N； 因为物体完全浸没在盐水中，所以 V排V排盐水210 4m3， 由 F浮液gV排得，盐水1.1103kg/m3； （4）圆柱体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，则 V圆柱体210 4m3， 圆柱体的质量为：m0.3kg； 则物体的密度为：1.5103kg/m3。 故答案为： （1）0.6； （2）物体排开液体的体积； （3）1.1103； （4）1.5103。 7如图所示，是同学们在“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图 如图将一石块挂于弹簧测力计上，并将其慢慢浸入烧杯内的液体中。图
33、甲、乙、丙烧杯 中装的液体是水，图丁烧杯中装的液体是酒精，F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、 丁中弹簧测力计的示数。请回答以下问题： （1）图甲中，弹簧测力计的示数 F1N。 （2）石块完全浸没在水中时所受的浮力为N。 （3）分析图中两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与液体密度有关。 （4）图乙中石块浸入水中的体积是m3。 （5）实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为法。 （6）由实验数据可得石块的密度为kg/m3。 【解析】 （1）图甲中，弹簧测力计的分度值为 0.2N，示数 F14.8N； （2）由称重法测浮力，石块完全浸没在水中时所受的浮力为： F浮水1GF34.8
34、N2.8N2.0N； （3）研究物体所受的浮力大小与液体密度的关系，要控制排开液体的体积相同，故分析 图中丙、丁中两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与液体密度有关。 （4）石块完没在水中时所受的浮力为： F浮水4.8N3.8N1N，由阿基米德原理，F浮水水gV排； 图乙中石块浸在水中的体积是： V排110 4m3； （5）实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为控制变量法； （6）图乙中石块浸没水中的体积即石块的体积： V石V排210 4m3； 由实验数据可得石块的密度为： 2.4103kg/m3。 故答案为： （1）4.8； （2）2.0； （3）丙、丁； （4）110 4； （
35、5）控制变量； （6）2.4103。 8图甲是小勇研究弹簧测力计的示数 F 与物体 A 下表面离水面的距离 h 关系的实验装置。 其中 A 是实心均匀圆柱形物体，用弹簧测力计提着物体 A，使其缓慢浸入水中（水未溢 出） ，得到 F 与 h 的关系图象如图乙所示。 （g 取 10N/kg） （1）物体 A 重为N。 （2）浸没前，物体 A 逐渐浸入水中的过程中，水对容器底部的压强将。 （填“变 大” “变小”或“不变” ） （3）完全浸没时，A 受到水的浮力为N。 （4）物体 A 的密度为kg/m3。 【解析】 （1）由弹簧测力计的示数 F 与物体 A 下表面离水面的距离 h 关系的图象知，当
36、物体 A 下表面离水面的距离 h 为 0 时，测力计示数为 3N，即物体的重力为 3N； （2）浸没前，物体 A 逐渐浸入水中的过程中，排开水的体积变大，容器中水面升高，容 器底部的深度变大，根据 pgh，容器底部的压强将变大； （3）由图乙知，物体 A 下表面离水面的距离小于 hA时，测力计示数逐渐变小，当物体 A 下表面离水面的距离大于等于 hA时，测力计示数不变，根据 F浮GF，受到的浮力 不变，说明物体完全浸没在水中，完全浸没时，A 受到水的浮力为：F浮GF3N 1N2N； （4）由阿基米德原理，F浮水gV排水gV； 故物体的体积：V， 物体 A 的密度为： 水1.0103kg/m31
37、.5103kg/m3。 故答案为： （1）3； （2）变大； （3）2； （4）1.5103。 9某物理小组在探究影响浮力大小的实验中将同一物体 A 分别按如图所示的步骤放入水中 和某种液体中进行实验，分析实验步骤可知： （1）物体 A 所受重力为N，物体 A 浸没在水中时受到的浮力N，物体 A 的 密度是kg/m3。 （2）将物体 A 逐渐浸入水中时，发现弹簧测力计的示数逐渐，说明物体所受浮 力大小随其排开液体的体积增大而（两空均选填 “增大” 、 “减小” 或 “保持不变” ） 。 （3）根据已有实验数据，可以知道实验步骤的液体密度是kg/m3，若取下物体 A 放入实验步骤的液体中， 静止
38、后它将处于（选填 “漂浮” 、 “悬浮” 或 “沉底” ） 状态。 （4）小明通过比较实验步骤得出结论： “浮力的大小与浸在液体中深度有关” 。 对 此 结 论 你 认 为 是（ 选 填 “ 正 确 ” 或 “ 错 误 ”） 的 ， 理 由 是。 【解析】 （1）由 A 图可知，物体在空气中时弹簧测力计示数 4N，即物体所受重力为 4N； 全部浸没在水中时弹簧测力计的示数为 3N， 则物体浸没在水中受到的浮力： F浮水GF 4N3N1N； 根据阿基米德原理：F浮液gV排知， 物体的体积：VV排10 4m3； 物体的密度为：A4103kg/m3； （2）将物块逐渐浸入水中时，物体排开的水的体积变
39、大，弹簧测力计的示数逐渐变小， 说明受到的浮力变大，故物体所受浮力大小随其排开液体的体积增大而增大； （3）根据称量法知物体浸没在液体中时的浮力 F浮液GF4N2.8N1.2N； 根据阿基米德原理：F浮液gV排知， 液体的密度为：液1.2103kg/m3； 因为液体的密度小于物体 A 的密度，所以物体 A 放入液体中会下沉，最终沉底； （4）研究浮力大小与浸在液体中深度的关系时，要控制排开液体的体积和密度都相同， 只改变浸在液体中深度。 通过比较三幅图，小明得出的结论是不对的；中，物体没有浸没，深度变化 的同时，排开液体的体积也在变化。应将物体完全浸没后，再探究浮力与深度是否有关。 故答案为：
40、 （1）4；1；4103； （2）减小；增大； （3）1.2103；沉底； （4）错误；过程 不完整，没有探究物体浸没后受到浮力与深度的关系。 10小金用一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材来探究浮力的大小与哪些因素有关。 实验结束后，小金绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入 水深度变化的曲线，如图所示。分析图象可知： （1）曲线（选填“a”或“b” ）描述的是浮力的变化情况； （2）金属圆柱体的重力为N； （3）金属圆柱体的密度为kg/m3。 【解析】 （1）因为在物体全部浸没前，物体进入到液体中的深度越深。排开液体的体积 越大，浮力越大；物体全部浸没后，排开液体的
41、体积不变，根据 F浮gV排可知，浮力 不再变化；所以图象 a 符合金属圆柱体所受浮力和浸入深度的关系； （2）由图象 a 可知，圆柱体完全浸没后，圆柱体受的浮力为 F浮2.0N， 由图象 b 可知，圆柱体在空气中时，弹簧测力计的拉力为 F拉5.4N， 由 F浮水gV排得物体的体积： VV排210 4m3， 由 GmggV 得物体的密度： 物2.7103kg/m3； 故答案为： （1）a； （2）5.4； （3）2.7103。 11为了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， 某同学进行了如图 的实验： （1）你觉的图中合理的实验顺序是。 （2）图甲中浸没在水中的合金块所受浮力的
42、大小为N。 （3） 图甲中浸没在水中的合金块所受浮力的大小它排开的水所受的重力 （填 “大 于” 、 “等于”或“小于” ） 。 （4）图甲中，浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中，合金块所受到的浮力 （填“变大” ， “不变”或“变小” ） 。 【解析】 （1）合理的实验顺序是： 丁、测出空桶所受的重力； 乙、测出实心合金块所受的重力； 甲、把合金块浸没在装满水的溢水杯中，测出合金块所受的浮力，收集合金块排开的水； 丙、测出桶和排开的水所受的重力； （2）物体受到的浮力为 F浮GG4N3N1N； （3）由图中数据可知，合金块受到的浮力：F浮4N3N1N， 合金块没入水中后排开水的重力：G排
43、水G桶和水G空桶2N1N1N， 可得到的初步结论是：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体所受的重力； （4）浸没后，物体在向下运动过程中，排开水的体积不变，水的密度不变，故所受浮力 不变。 故答案为： （1）丁、乙、甲、丙； （2）1； （3）等于； （4）不变。 三、实验探究题三、实验探究题 12在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，班里的“物理小博士”为同学们做了如图 1 所示的一组实验。 （1）如图 1B 中物体受到的浮力是N图 1 中物体的密度为kg/m3【水 1103kg/m3、g10N/kg】 。 （2）小博士跟大家分析结论说：浮力的大小跟物体浸入液体的体积有关，跟物体
44、浸入液 体的深度无关。小明认为应分两种情况讨论：根据（填字母）两幅图，物体在 浸没后，浮力的大小跟深度无关。根据（填字母）两幅图，物体在浸没前，浮 力的大小既跟物体浸入液体的体积有关，又跟有关。 （3）为了回答小明的问题，小博士又做了下列实验：他把物体换用一个如图 2 所示带刻 度线（横向和纵向各有一条中位线）的长方体金属块，重新做浸没前的实验。发现两次 测量弹簧测力计的示数相等，你认为小明的观点（选填“正确”或“不正确” ） ， 理由是。 【解析】 （1）根据称重法测浮力，如图 1B 中物体受到的浮力是 F浮BGF4N3.5N 0.5N； 1D 中物体（浸没）受到的浮力是 F浮GFD4N2N
45、2N； 根据阿基米德原理：F浮水gV排水gV， 图 1 中物体的密度为： 水1103kg/m32103kg/m3； （2）小博士跟大家分析结论说：浮力的大小跟物体浸入液体的体积有关，跟物体浸入液 体的深度无关。小明认为应分两种情况讨论： D、E 两幅图中，物体都浸没，但深度不同，测力计示数相同，由称重法受到的浮力 相同，根据 D、E 两幅图，物体在浸没后，浮力的大小跟深度无关； 根据 BC 两幅图，物体在浸没前，浮力的大小既跟物体浸入液体的体积有关，又跟浸 入的深度有关； （3）把物体换用一个如图 2 所示带刻度线（横向和纵向各有一条中位线）的长方体金属 块，重新做浸没前的实验，实验中物体排开
46、液体的体积均为物体体积的二分之一，排开 液体的体积相等，但 G 中物体在液体中的深度更大，发现两次测量弹簧测力计的示数相 等，则两次实验受到的浮力相等，小明的观点不正确，理由是浸入的深度不同，浮力的 大小仍然相等，说明浮力大小跟浸入的深度无关。 故答案为： （1）0.5；210 3； （2）D、E；B、C；浸入的深度； （3）不正确；浸入的深度不同，浮力的大小仍然相等，说明浮力大小跟浸入的深度无关。 13在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，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水中不同深度及某种液体中，步骤如图 A、B、C、D、E、F 所示（液体均未溢出） 。并将其
47、示数记录在表中。已知水的密度为 1.0103kg/m3，g 取 10N/kg。 （1）步骤 A 中，弹簧测力计的示数为N。 （2）做步骤 C 时，物体受到的浮力为N。 （3）分析比较步骤 A、B、C、D 可知：浮力大小与物体有关。 （4）分析比较步骤 A、E、F 可知：浮力的大小还与有关。 （5）分析比较步骤可知：浮力的大小与物体所处的深度无关。 （6）步骤 C 和 F 中，物体受到的浮力大小关系怎样？（回答“C 大” 、 “F 大”或“相等” ） （7）根据实验数据及已知数据，能否计算获得 F 步骤中液体的密度？如果能，请写出结 果；如果不能，请说明还缺少的条件。 实验步骤ABCDEF 弹簧
48、测力计的示数 /N 2.22.01.71.72.0 【解析】 （1）如图 A 中弹簧测力计的分度值为 0.1N，示数为 2.7N； （2）根据称重法可知：物块在 C 中受到的浮力为：F浮GFC2.7N2.0N0.7N； （3）分析比较 A、B、C、D 可知，B、C、D 物体排开水的体积不同，B、C、D 中测力 计示数不同， 由称重法 F浮GF示， 浮力不同， 故浮力大小与物体排开液体的体积有关； （4）分析实验步骤 A、E、F 可知，E、F 排开液体的体积相同，但液体的密度不同，由 称重法，E、F 中物体受到的浮力不同，浮力的大小还与排开液体的密度有关； （5）要研究浮力大小与物体浸没在液体中
49、的深度的关系，要控制排开液体的体积和密度 相同，故分析比较实验步骤 A 和 D、E，可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度 无关； （6）分析实验数据可知，在步骤 C 和 F 中，测力计示数相同，由称重法，C 和 F 图中受 到的浮力大小相等； （7）物块在水中受到的浮力为：F浮GF2.7N1.7N1N； 物块在另一液体中受到的浮力为：F浮GF2.7N2.0N0.7N； 金属块排开液体的体积为： V排10 4m3， 金属块的体积：VV排 F 中液体的密度：液0.7103kg/m3。 故答案为： （1）2.7； （2）0.7； （3）排开液体的体积； （4）液体的密度； （5）A、D、E； （
50、6）相等； （7）能；0.7103。 14如图所示是探究“影响浮力大小的因素”的实验过程及数据。 （1） 如图甲， 物体重N 如图乙， 把物体浸没在水中时， 受到的浮力大小为N。 （2）分析甲、乙、丙三图所示实验数据可得：物体受浮力的大小与有关。 （3）分析数据可知，物体 A 的密度为kg/m3。 （4）若要探究物体所受浮力大小与物体的密度是否有关，应选择图中（填字母） 两个物体，并将它们浸没在同种液体中，测出其所受浮力的大小来进行比较。 【解析】 （1）由甲图知，测力计的分度值是 0.2N，物体 A 的重力 G4.2N， 由图乙可知，物体浸没在水中时测力计的示数为 3.2N， 则物体受到的浮
