探究類必做實驗4：探究浮力大小與哪些因素有關

探究類必做實驗4：探究浮力大小與哪些因素有關

學校:___________姓名：___________班級：考號:

一、實驗探究題：本大題共14小題，共84分。

1.實驗小組探究浮力大小與哪些因素有關的實驗過程如圖所示。

(l)a中將鐵塊緩慢浸入水中，隨著深度增加，彈簧測力計示數逐漸變小，鐵塊受到的浮力逐漸,表

明浮力與深度有關；鐵塊浸沒后，繼續增加深度，彈簧測力計示數不變，表明浮力與深度無關，前后結論

不一致。分析發現以上實驗某過程中同時改變了深度和o

(2)改用〃中的物塊繼續探究，此物塊重____N,c、d中物塊所受浮力均為N。由此可知，浸在同種

液體中的物體所受浮力大小與浸在液體中的深度關。

(3)根據〃、乩e三次實驗可知，浸在同種液體中的物體所受浮力大小與排開液體的體積有關，排開液體的

體積越大，所受浮力。分析仇三次實驗可知，排開液體的體積相同時，物體所受浮力大小與

液體密度有關。

(4)若將力中的物體換成相同材料的球體，則不能完成氏c、d三次實驗的探究，具體理由是o

2.在“探究浮力大小與哪些因素有關”的實驗中.

甲

⑴觀察彈簧測力計的零刻度線、和分度值；調零時，彈簧測力計應在(填“豎直”或“水平”)

方向上調零.

(2)如圖甲所示，在彈簧測力計下懸掛一個高為6的長方體物塊(可塑)，測出重力，將它緩慢浸入水

中，記錄懸停在A、B、C、。、E這五個位置彈簧測力計的示數和深度心請根據實驗數據，在圖乙中畫

出物塊所受浮力F浮隨力變化的圖像.

(3)分析圖像可知：浸沒前，力增加，F浮_____；浸沒后，。增加，F浮_____.(均填“變大”"變小”或“不

變”)

(4)若把此物塊捏成高為6的圓錐體，重及上述實驗.兩次實驗所得的尸芳隨變化的圖像(填”相

同”或“不同”).

(5)若繼續探究浮力的大小與液體密度的關系，還需添加一種材料.

3.小渝和同學們利用一長方體物塊來探究影響浮力人?小的因素.

(1)將物塊豎放后掛在彈簧測力計上，測出物塊的重力為2.7N,然后將物塊部分浸入水中，發現測力計示

數減小的同時水面升高了，說明物塊受到了豎直向的浮力，并且水對容器底部的壓強與放入物塊前

相比.當測力計示數如圖甲所示時，浮力為N.

(2)接卜來小渝繼續按圖乙、丙、丁所示進行實驗，由甲、乙、丙的數據可知：在同種液體中，物體排開

液體的體積，浮力越大；由丙、丁的數據可知：物體浸沒在同種液體中時所受浮力大小跟深度.

(3)然后將物塊浸沒在鹽水中如圖戈所示，分析數據可知：浮力大小與液體的密度有關；并通過計算得出

所用鹽水密度為g/cm\若在實驗前，彈簧測力計的指針在零刻度線以下，并未調零，則算出的鹽

水密度.

(4)同組的小王同學還想進一步探究：物體在浸沒前，浮力大小與物體浸在液體中的深度是否有關？于是

他將物塊橫放后掛在彈簧測力計卜，使其露出水面高度與圖乙相同，測力計示數為2.3N,與乙圖數據對

比，小王得出結論：物體在浸沒前，浮力大小與物體浸在液體中的深度有關.你認為該方案是否合理，并

說明理由：.

4.物理學習小組在“探究浮力大小與哪些因素有關”的實驗中，用同一金屬塊依次進行如下步驟的操作：

根據I:述實驗步驟，完成下列問題：

(1)步驟A中金屬塊重N；

(2)步驟B中金屬塊受到的浮力為N：

(3)分析三步驟數據，初步得出浮力大小與液體密度有關；

(4)若步驟。中僅把鹽水換成密度比水小的等體積的酒精，測力計的示數1.6N(選填“大于”、“小

于”或“等于”)；

(5)結合已學知識，根據步驟A、C,計算出金屬塊的體積為山3(0次=1ox103kg/m2,g取

10N/kg).

5.小明發現木頭在水中是漂浮的，而鐵塊在水中會下沉，他猜想浮力的大小與浸在液體中的物體的密度有

關。為此他進行了如下探究，請你幫助他完成實驗。

實驗思路：

(1)選取體積相同、不同的物體A和4分別浸沒在水中，測出其所受浮力并進行比較。

實驗過程：

(2)按照實驗思路依次進行如圖所示的操作，從圖甲中可知物體A所受的浮力為N。觀察圖乙可知物

體B在水中受到的拉力為N,并計算出物體8所受的浮力。

甲乙

實驗結論:

(3)分析實驗數據?，可得出初步結論：

6.如圖甲所示，某實驗小組利用實心圓柱金屬塊探究“浮力的大小跟哪些因素有關”。

①②③④⑤

甲乙

(1)金屬塊的重力是M

(2)比較實驗步驟①④⑤nJ知，浮力大小與有關。

(3)當金屬塊從接觸水面到浸沒于水中，直至更深位置(未觸底)，在圖乙中能表示此過程金屬塊所受浮力F

與浸入水中深度關系的圖像是(選填或)。

(4)該實驗運用的主要科學探究方法是。

(5)如果在實驗中不小心使金屬塊碰到容器底，且與容器底有力的作用，則測出的浮力將偏。

(6)進一步學習了阿基米德原理之后，利用圖甲中的測量數據，還可以計算出其他一些物理量(水的密度已

知)。下列物理量中不能計算出的是。(選填字母)

A.金屬塊的體積；

8.金屬塊的密度;

C鹽水的體積;

。.鹽水的密度。

7.物埋興趣小組的同學在“探究影響浮力大小的因素”過程中，經過討論提出如下猜想:

ABCDE

猜想1:浮力的大小與物體浸入的深度有關；

猜想2：浮力的大小與液體的密度有關；

猜想3：浮力的大小與物體的形狀有關。

小組同學分別對以上猜想進行探究，以下是他們的實驗過程。

(1)小凌根據A、B、C三圖，認為猜想1是正確的：同組的小果根據A、。、。三圖，認為猜想1是錯誤

的。通過深入分析上述現象，小組同學一致認為浮力的大小隨物體浸入液體體積的增大而,與物體

浸沒在液體的深度無關。

(2)根據____三圖，可驗證猜想2是正確的。同學們通過查閱相關資料并結合圖中數據，還可以測出物體

的密度為kg/m3,(P次=1。x103^/m3)

(3)為了驗證猜想3,小組同學找來兩個完全相同的薄鋁片、一個燒杯和適量的水等器材進行實驗，實驗步

驟如下：

①將?個薄鋁片放入盛有適量水的燒林中，觀察到鋁片卜沉至林底；

②將另一薄鋁片彎成“碗狀”也放入該燒杯中，觀察到鋁片漂浮在水面上。

根據以上現象，小麗得出猜想3是正確的。她的結論不可靠，原因是o

8.小京為了證明“浸沒在水中的物體所受的浮力大小與水的深度有關”的觀點是錯誤的，他利用符合實驗

要求的彈簧測力計、刻度尺、燒杯、水和金屬塊等器材進行實驗。

(1)以下是他的部分實驗步驟，請幫他補充完整。

①將金屬塊懸掛在彈簧測力計下，測量金屬塊受到的重力G并記錄：

②在燒杯中裝入適量的水，,靜止時記錄彈簧測力計的示數吊，用刻度尺測量燒杯中水的深度力并

記錄；

③_____，靜止時記錄彈簧測力計的示數尸2,用刻度尺測量燒杯中水的深度〃并記錄；

④用公式計算金屬塊所受浮力尸理］、尸浮2并記錄。

(2)由水的深度變化時，F浮、F浮2(選填或“手”)，就可以證明這種觀點是錯誤的。

9.如圖是某實驗小組的同學探究“浮力大小與哪些因索有關”的實驗步驟。

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(1)從圖中可知物塊的重力為N。

(2)比較。和NK可以得出：浮力大小與有關。

(3)比較和,可以得出：當物塊完全浸沒后，浮力大小與所處深度無關。

(4)本實驗采用的物理方法是(填“控制變量法”或“轉換法”)。

(5)該小組的同學根據阿基米德原理計算出上述實驗中所用物塊的密度：

①物塊完全浸沒于水中所受浮力為N。

3

②物塊密度為kg/mo(p水=1.0xlCPkg/zzRg取10N//cg)

10.小疆同學按照如圖1所示的操作，探究影響浮力大小的因素。

(1)物體全部浸沒在水中時，受到的浮力是M

(2)觀察A、B、C、。四幅圖，可得出金屬塊受到的浮力大小與有關；

(3)由。、E兩圖可得出結論：物體受到的浮力大小與有關；

(4)小明還想用圖2所示裝置驗證阿基米德原理：

①將裝滿水的溢水杯放在升降臺上，用升降臺來調節溢水杯的高度。當逐漸調高升降臺時，小明發現隨著

重物浸入水中的體積變大，彈簧測力計甲的示數變小，此時彈簧測力計乙的示數會_____(選填“變大”、

“變小”、“不變”)，若它們的變化量相等，則證明?浮=G^

②在圖2中，已知重物是底面積為100cm2,高為8c?〃?，重為ION的實心長方體，從重物剛接觸水面開

始，將升降臺緩慢上升6皿，則重物最終浸入的深度為cm(彈簧測力計每1N的刻度線間距為

0.5STH)O

11.如圖所示是物理興趣小組探究“影響浮力大小的因素”的實驗，根據他的實驗探究數據，請你回答下

列問題：（P水=10x103kg/m3y）

ABC

(1)由圖可知物體浸沒在水中受到的浮力/理=N；

(2)由圖AC。可知，浮力大小與物體浸沒深度_____(選填“無關”或“有關”)；

(3)分析此實驗可得出：物體受到的浮力大小與和有關；

(4)經進一步計算可知物體體積V=m3,物體的密度p=kg/m30

12.小剛游泳時發現，人從淺水區走向深水區的過程中所受的浮力逐漸變大。于是他猜想浮力的大小可能

與物體浸在液體中的深度有關，為了驗證自己的猜想是否正確，他設計并完成了圖甲所示的實驗，并將詳

細的實驗數據記錄在表格中。

甲乙

物塊下表面所處深度

0123456789

h/cm

彈簧測力計的示數

4.64.23.83.43.02.62.22.22.22.2

F/N

物塊所受的浮力F郎/

00.40.81.62.02.42.42.42.4

N

(1)表格中所缺數據為，清在圖乙中畫出浮力大小尸浮與物塊下表面所處深度力之間的關系圖象。

(2)分析上述實驗，請解釋人從淺水區走向深水區時浮力會變大的原因：

33

(3)由圖B和表中數據可知，物塊下表面受到水的壓強為Pa.(p4.=1.0x10kg/m)

(4)為了繼續探究浮力的大小是否與液體密度有關，他應該采取的操作是。

13.浮力的大小究竟是與物體浸入水中的深度有關還是與物體浸入水中的體積有關？小明和小紅利用胡蘿

卜、鐵架臺、彈簧測力計、裝有適量水的燒杯、記號筆等器材正行了探究。

(1)小明將彈簧測力計掛在鐵架臺上，測出胡蘿卜的重力G(如圖甲)。

(2)小紅認為探究浮力的大小與物體浸入水中的深度的關系時，要保證不變。于是，小明先把胡蘿卜

尖端朝上浸入水中，用記號筆標出水面的位置，記下彈簧測力計的示數F](如圖乙)。再把胡蘿卜尖端朝下

浸入水中，直到水面,記下彈簧測力計的示數Fz(如圖丙),時比可知，浮力的大小與物體浸入水中

的深度。

(3)小明把胡蘿卜繼續往下放，增加浸入水中的深度，記下彈簧測力計的示數F?(如圖丁)。由_____三圖可

知，浮力的大小與物體浸入水中的體積。

(4)小紅認為再增加一個步驟就可以測出胡蘿卜的密度，這個步驟是。

甲乙丙丁

14.日常生活中，木頭在水中是漂浮的，而鐵塊會下沉，小明猜想浮力的大小與浸沒在液體中物體的密度

有美。為此他進行了“探究浮力大小與哪些因素有關”的實驗。

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