实验16 探究影响浮力大小的因素-中考物理必考实验专项复习（解析版）

实验16探究影响浮力大小的因素（解析版）

命题解读

《探究影响浮力大小的因素》是课标要求的十二个探究型实验之一，故在每年中考试卷中，力学实验

考题中出现的概率很大，做好本实验的备考就显得尤为重要。

《探究影响浮力大小的因素》在中考试卷中所占分值一般在3-7分之间，有时也会出现高达9分的实

验考题。该实验的考试内容主要有：浮力的概念、浮力的产生、浮力大小的测量、实验方法、实验过程、

实验设计、实验现象和实验结论等方面。中考考题要求同学们能通过探究过程，作出有依据的猜想；能够

使用基本的器材获得数据，并分析数据，发现其中的规律，形成合理的结论。这是物理核心素养的科学探

究的体现。

各地的中考命题针对实验探究问题有着不同程度的偏重，也不可能面面俱到地进行考查，这也就给命

题带来了多个角度的可能性。由于考查的环节或是角度不同，考查的方式也就明显不同，因此在平时的复

习中，要尽可能的引导学生对每个知识点、每个环节要做到理解和掌握。

实验梳理

实验探究-影响浮力大小的因素

【实验目的】探究影响浮力大小的因素。

【实验器材】弹簧测力计、烧杯2个、水、圆柱体（A）、盐水。

【实验原理】（1）浸在液体中的物体都会受到向上的浮力；（2）浮力大小遵循阿基米德原理。

【实验步骤】\实验装置如图。

甲乙丙丁戊

二、用弹簧测力计测量圆柱体受到的重力，如图甲所示，数据计入实验表格。

三、用弹簧测力计挂着物体A慢慢部分（一半）浸入水中，如图乙所示，此时弹簧测力计读数计入表

格。

四、用弹簧测力计挂着物体A,使其全部浸入水中（A在水中上半部），如图丙所示，此时弹簧测力

计读数计入表格。

五、用弹簧测力计挂着物体A,使其全部浸入水中（A在水中下半部），如图丁所示，此时弹簧测力

计读数计入表格。

六、用弹簧测力计挂着物体A,使其全部浸入盐水中，如图戊所示，此时弹簧测力计读数计入表格。

七、实验表格（参考数据，图中所示）

实验步骤浸入液体内体积弹簧测力计读数/N

108

27

2

3V6

4V6

5V5.6

八、整理器材。

【实验结论】实验结果表明，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、液体的密度越大，浮力就越大。

实验中注意的问题

（1）在探究过程中，应注意沿竖直方向拉弹簧测力计，并且物体不能与容器底部或侧壁相接触；

（2）应等弹簧测力计示数稳定后再读数；

（3）实验时烧杯内的液体体积要适中，应以能浸没物体又不溢出为准；

（4）探究过程中，把物体浸入液体时要缓慢，以免溅出液体。

考向点拨

________/

《探究影响浮力大小的因素》常考问题：

1.实验方法：控制变量法（在探究浮力大小与物体浸入液体体积关系时,让金属块在同种液体中，改

变物体浸入液体的体积；在探究浮力大小与液体密度关系时，让金属块浸没在不同液体中；在探究浮力大

小与物体在液体中深度关系时，让金属块在浸没在同种液体中，改变物体在液体中的深度）；

2.浮力大小的测量：称重法：F衍G-F弹（G是重力，F弹是弹簧测力计读数）；弹簧测力计的示数越小，

说明物体受到的浮力越大;

3.实验原理：称重法;

4.弹簧测力计自身重力和细线以及盐水的浓度会对实验产生一定的误差;

5.用手拉弹簧测力计的不知之处是：读取数据时易受晃动而影响测量结果；

6.通过实验可以得出影响浮力大小的根本因素是：排开液体的重力;

7.浮力与物体排开液体的体积有关，其他因素一定时，排开液体体积越大，浮力越大;

8.浮力与液体的密度有关，其他因素一定时，液体的密度越大，浮力越大;

9.浮力大小与物体浸没在液体中的深度无差；

10.浮力大小与浸入液体内部体积关系：物体浸入液体内部体积不变，浮力不变；浸入液体的体积增

大，浮力增大;

11.浮力大小与浸入液体内部深度关系：物体全部浸入液体内部，浮力与深度无关;

12.浮力大小与液体密度的关系：体积不变时，液体密度越大，浮力越大;

13.浮力大小和物体形状的关系：浸入液体内体积不变，浮力不变，和物体形状无关;

14.物体所受浮力大小规律：等于物体排开液体所受到的重力;

15.实验中溢水杯倒水必须有水溢出后才能做实验，否则会出现什么结果：会出现浮力大于物体排开

水的重力;

16.换用不同的物体和液体重复实验目的是：避免实验偶然性，得出影响浮力大小影响的普遍性规律;

17.实验时进行了多次实验并记录相关测量数据目的是：避免实验偶然性、使结论更具普遍性;

18.浮力大小的计算：F浮=P，gV排。

题组训练

A组（中考真题感知）

1.（2023•兰州）小刚游泳时发现，人从浅水区走向深水区的过程中所受浮力逐渐变大。于是他猜想

浮力的大小可能与物体浸在液体中的深度有关。为了验证自己的猜想是否正确，他设计并完成了如图甲所

示的实验，并将详细的实验数据记录在表格中。

I

」

」

o0

11

2

I23-3

44

552N

一

一

物块下表面所处深度A/cm0123456789

弹簧测力计示数QN4.64.23.83.43.02.62.22.22.22.2

物块所受浮力尸浮/N00.40.81.62.02.42.42.42.4

(1)表格中所缺数据为，请在图乙中画出浮力大小/浮与物块下表面所处深度人之间的

关系图像;

(2)分析上述实验，请解释人从浅水区走向深水区时浮力什么会变大？0；

33

(3)由图B和表中数据可知，物块下表面受到水的压强为Pa(p7K=1.0xl0kg/m)；

(4)为了继续探究浮力的大小是否与液体密度有关，他应该采取的操作是：。

【答案】①.1.2；②.如图；③.见解析；@.300；⑤.见解析。

【解析】(1)[1]由表中数据可知，深度为零时，弹簧测力计的示数是4.6N,物体的重力6M.6N,

当物块下表面深度是3cm时，弹簧测力计的示数是3.4N,物块受到的浮力F航小24.6N-3.4N=L2N

[2]由表中数据，利用描点法画出浮力和物块下表面深度的关系图像，如图所示：

(2)[3]由表中数据可知，物块没有全部浸入液体中，物块下表面深度越大，即排开液体的体积越大,

受到的浮力越大，人从浅水区走向深水区时，人排开水的体积在增大，人受到的浮力增大。

(3)[4]图B中弹簧测力计的示数是3.4N,由表中数据可知物块下表面的深度是3cm,物块下表面受

到水的压强为p=夕水g"=lxlO3kg/m3x10N/kgx0.03m=3OOPa；

(4)[5]若要探究物块所受浮力大小是否与液体密度有关，需改变液体的密度，要增加的器材是盐水,

可将物块完全浸没在装有盐水的杯中，观察弹簧测力计的示数，与图D比较得出结论。

2.(2023•广东)在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中;

甲

(1)观察弹簧测力计的零刻度线、和分度值；调零时，弹簧测力计应在___________(选

填“竖直”或“水平”)方向上调零;

(2)如题图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的长方体物块(可塑)，测出重力，将它缓

慢浸入水中，记录悬停在A、B、C、D、6这五个位置弹簧测力计的示数和深度分,请根据实验数据，在图

乙中画出物块所受浮力户浮随力变化的图像；

(3)分析图像可知：浸没前，人增加，F淳；浸没后，人增加，/浮___________；(均选

填“变大”“变小”或“不变”)

(4)若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，重复上述实验。两次实验所得的尸浮随力变化的图像

(选填“相同”或“不同”)；

(5)若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，还需添加一种材料：。

【答案】①.量程；②.竖直；③.见详解；④.变大；⑤.不变；⑥.不相同；⑦.酒精。

【解析】(1)[1][2]使用弹簧测力计前，应该先观察弹簧测力计的零刻度线、量程和分度值；调零

时，应该在竖直方向下拉动弹簧测力计，防止卡壳。

(2)[3]由甲图可得，物块重力G=1.ON,当物块慢慢浸入水中时，在竖直方向上只受竖直向上的拉力，

浮力和竖直向下的重力作用，即/=G-七

当浸入水中深度为2cm时，此时弹簧测力计的示数为0.8N,则浮力为

F浮=G-遍=1.0N—0.8N=0.2N

同理，当深度为4cm和6cm时，浮力分别为0.4N和0.6N；当物块完全浸入水中后，根据/=夕水8%卜

随着浸入水中的深度增加，排开水的体积保持不变，所以浮力大小保持不变，如图所示

Fi?/N

（3）[4]分析图像可知，物块浸没前，根据%="液8%卜=夕液gS〃

深度力增加，物块排开水的体积增加，浮力变大。

[5]物块浸没后，根据心=2kg%P

深度力增加，物块排开水的体积等于物块的体积，此时排开水的体积保持不变，浮力大小不变。

（4）[6]若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，物块的高度和体积不变，但物块在浸入水中的过程中,

排开水的体积增加的速率变小，最后浸没水中时浮力依然会保持不变，故两次实验所得的尸浮随A变化的

图像会不相同。

（5）[7]若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，只需要增加密度不等于水的液体，重复上述实验，

形成对比数据。

3.（2023•龙东）如图所示是物理兴趣小组探究“影响浮力大小因索”的实验，根据他的实验探究

数据，请你回答下列问题：（O水n.OXloTg/mS）

2"N

ABCDE

（1）由图可知物体浸没在水中受到的浮力尸浮=N；

（2）由图ACD可知，浮力大小与物体浸没深度（选填“无关”或“有关”）；

（3）分析此实验可得出：物体受到的浮力大小与和有关；

（4）经进一步计算可知物体体积片m3,物体的密度0=kg/m3o

【答案】①.0.5；②.无关；③.液体的密度；④.物体排开液体的体积；⑤.5义10一5；⑥.4x103。

【解析】（1）[1]由图A可知物体的重力是2N,由图C可知物体浸没在水中的拉力是1.5N,物体浸

没在水中受到的浮力6浮=BA=2N-L5N=0.5N

(2)[2]由图ACD可知，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，在水中的深度不同，弹簧测力

计示数相同，浮力的大小相同，则浮力的大小与深度无关。

(3)[3][4]由图ABC可知，液体的密度不变，物体排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，

浮力大小不同，说明浮力大小与排开液体的体积有关；由ADE可知，物体排开液体的体积相同，只有液体

的密度不同，弹簧测力计的示数不同，浮力大小不同，由此可得：物体在液体中所受浮力的大小跟液体的

密度有关。

、7XTF滔0.5N.1八-53

(4)[5]物体的体积V=%F=----=11八31/31CZ/1=5义1°m

p水g1x10kg/mx1ON/kg

mG2N.1八31/3

[6]物体的密度/?=—=-=--T_<23=4x10kg/m

VgV10N/kgx5xl0mo

4.(2023•哈尔滨)在探究“浮力大小与什么因素有关”实验中：

(1)东宝测量物体A在水中所受浮力的方法如图，由图可知，物体受到的重力为N,物体受到

的浮力为N,浮力的方向是；

(2)伟鹏同学在实验中获得如下的数据，分析表中的数据能否得到浮力大小与物体排开液体体积的

定量关系？若能，请写出主要分析过程(可省略计算步骤)及结论；若不能，请说明理由_______。

实验次数浮力//N液体密度夕液(g/cm)排开液体体积M排/cm3

10.40.850

20.90.9100

3051.050

42.21.1200

50.61.250

【答案】①.3；②.1；③.竖直向上；④.见解析。

【解析】（1）［1］弹簧测力计的分度值是0.2N,称量物体A的质量时弹簧测力计的指针指在3.0处,

即物体受到的重力为3N。

⑵将A浸没到水中后，弹簧测力计的示数变为2N,则物体受到的浮力与=3N-2N=IN

［3］浮力的方向竖直向上。

（2）［4］由表中数据能得到浮力大小与物体排开液体体积的定量关系，推导过程如下：

①由1、3、5三次实验数据可知％日=匕揩=%F5=5°cn?

由阿基米德原理可得&=必=辜1=5xlO-4m3-N/kg

P液1P液3夕液5

可得结论：物体排开液体的体积相同时，物体所受到的浮力大小与液体的密度成正比。由此结论可得，

若第2次实验液体的密度为LOg/cn?,则璃2=1.0N。若第4次实验液体的密度为LOg/cn?,贝ij

F；孚4-2.ONo

③由第3次实验数据及②中的两组数据可知P液3=或2=P»4=l-0g/cm3

由阿基米德原理有如下关系式争=等=杂=L0xl（）4N/m3

V排3V排244

可得结论：液体密度相同时，物体所受浮力大小与物体排开液体的体积成正比。

5.（2023•随州）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

。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。

■

■

A-

⑴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“①一②”或“②一①”）；

（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)请推导出盐水密度表达式0tt水=(用百、4、R、o水表示)。

【答案】①.①一②；②.1.3；③.液体密度；④.二？水。

((I耳-巴)

【解析】(1)[1]要测量金属块A浸没在水中的浮力，先测量金属块A的重力，在测量金属块A浸没

在水中弹簧测力计的示数，合理的测量顺序是①一②。

(2)[2]计算金属块A浸没在水中的浮力为46-9示=A-/^=4.5N-3.2N=1.3N

(3)[3]如图所示，改变了金属块A浸没入液体的密度，故金属块A的浮力大小与液体密度有关。

(4)[4]在水中金属块A受到的浮力为6浮水

在盐水中金属块A受到的浮力为F»&*=F-F3

因为金属块A都是浸没在两种液体之中，排开液体的体积和金属块A的体积相同，即收嚓

F「F2片—玛

根据公式/浮=P»排可知

P水g「盐水g

则盐水的密度为夕盐水=

(1)物体全部浸没在水中时，受到的浮力是N；

(2)观察A、B、C、D四幅图，可得出金属块受到的浮力大小与有关；

(3)由D、E两图可得出结论：物体受到的浮力大小与有关；

(4)小明还想用图2所示装置验证阿基米德原理：

①将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时，小明发现

随着重物浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数变小，此时弹簧测力计乙的示数会(选填”变

大”、“变小”、“不变”)，若它们的变化量相等，则证明尸浮=G排；

②在图2中，已知重物是底面积为lOOcm?,高为8cm,重为10N的实心长方体，从重物刚接触水面开

始，将升降台缓慢上升6cm,则重物最终浸入的深度为cm(弹簧测力计每1N的刻度线间距为0.5cm)。

【答案】①.1;②.排开液体体积；③.液体密度；④.变大；⑤.4。

【解析】(1)[1]由图A可知，金属块的重力G=4N,由图D可知金属块浸没时弹簧测力计的示数尸

=3N,则金属块浸没在水中所受的浮力/浮=夕#=4N-3N=1N

(2)[2]由A、B、C、D四个图可知，金属块排开水的体积不同，弹簧测力计的示数不同，受到的浮

力不同，据此可得出金属块受到的浮力大小与排开液体的体积有关。

(3)[3]由A、D、E三图可知，排开液体的体积相同，而排开液体的密度不同，弹簧测力计的示数不

同，浮力不相同，故可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的密度有关。

(4)①[4]如图2,小明将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度，当小明逐

渐调高升降台，重物浸入水中的体积变大，排开水的体积变大，根据/滓=0源排可知，重物受到的浮力

变大，所以弹簧测力计甲的示数尸=G-6浮变小。又因为重物浸入水中的体积越来越大时，溢出水的体

积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大，所以弹簧测力计乙的示数变大。

根据阿基米德原理可知，物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等，所以弹簧测力计甲示数的变化

量和弹簧测力计乙的示数变化量相等，从而证明了尸浮=G排；

②[5]因平台又上升后，由于物体受浮力，弹簧测力计示数会减小，且弹簧测力计每1N的刻度线间距

为0.5cm,所以，设物体静止时弹簧缩短了加m,此时物体浸入水中的深度为(6-A)cm,弹簧测力计示

1N

数为F=G----xh

0.5cm

即产=G-2N/cmX力

此时弹簧测力计拉力、浮力与物体重力平衡，所以同尸浮=6

即(10N-2N/cmXA)+1.OX103kg/m3X10N/kgX100X(6-A)X10-6m3=10N

解得A=2cm；所以重物浸入深度为6cm-2cm=4cm。

7.(2023•吉林)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，用密封透明的瓶子(质量和厚度

不计，装有适量酸奶)替代原实验中的物体，如甲图。

8N

Y-

T

A

U

甲乙丙

(1)将瓶子浸没在水中，如乙图，此时瓶子受到浮力为N„

(2)继续向上提升弹簧测力计，当酸奶液面与水面相平时，弹簧测力计的示数如丙图。由以上数据

可以得出：在液体密度一定时，浮力大小与有关。

3

(3)通过这个实验还可以计算出酸奶的密度，P=kg/mo

【答案】①.4.5；②.排开液体的体积；③.1.2X103。

【解析】(1)[1]甲图中，弹簧测力计的示数为4.8N,由于瓶子得质量和厚度不计，则酸奶的重力为

4.8N；乙图中弹簧测力计的示数为0.3N,根据称重法测浮力，瓶子受到的浮力

尸浮尸小尸拉i=4.8N-0.3N=4.5N

(2)[2]浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关，继续向上提升弹簧测力计，液体密度不变，

排开液体的体积变小，丙图中弹簧测力计的示数变大，根据称重法测浮力，瓶子受到的浮力变小，由此可

以得出：在液体密度一定时，浮力大小与物体排开液体的体积有关。

(3)[3]甲图中，弹簧测力计的示数为4.8N,由于瓶子得质量和厚度不计，则酸奶的重力为&4.8N；

G4.8N八…

酸奶的质量叫奶=工=历£砾=0.48kg

丙图中，弹簧测力计的示数为0.8N,根据称称重法测浮力，瓶子受到的浮力

尸浮2=小/拉2=4.8N-0.8N=4N

瓶子排开液体的体积%=—-=----；--------------；—=4xl0-4m3

F1M*乃普lxl03kg/m3xl0N/kg

由于瓶子得质量和厚度不计，酸奶液面与水面相平时，酸奶的体积等于瓶子排开液体的体积；酸奶的

密度为总烹二及二⑶爪/加。

8.(2023•德阳)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/m3o(已知水的密度为1.OXIO'kg/n?)

【答案】①.4；②.液体的密度；③.1.1X103。

【解析】(1)[1]由图甲和图乙可知，物块受到的浮力大小为尸浮产6N-2N=4N

(2)[2]由图乙和图丙可知，浸入液体中的深度相同，排开液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧

测力计的示数不同，由称重法可知浮力大小不同，可以得到浮力的大小与液体的密度有关。

(3)[3]物块在盐水中受到的浮力尸浮出小尸戟=6NT.6N=4.4N

物块的体积V吐=枭=k]03kg/.lON/kg

g孚土卜FJ孚土卜4.4N

盐水的密度为5=菊=黄=历觥/际33

=l.lxl0kg/mo

9.(2023•贵州)探究“浮力大小与哪些因素有关”实验中，某小组同学做了如下猜想:

2.2N

1.7N

A

77777777777777777777777777777777777777

ABC

A.浮力大小与物体浸入液体中的体积有关：

B.浮力大小与液体的密度有关：

(1)为了探究猜想A,同学们进行了如下实验：

①使用弹簧测力计测重力前，应对弹簧测力计在__________方向上进行校零；

②校零后，将物体挂在弹簧测力计挂钩上，示数稳定时如图A所示，则物体的重力为N；

③如图B,使物体的一部分浸入水中，示数稳定后，读出弹簧测力计此时的示数为2.2N,则此时物体

受到的浮力为N；

④继续增大物体浸入水中体积，直至刚好浸没在水中，观察到弹簧测力计的示数逐渐减小；

⑤根据以上实验数据可得出结论：液体密度相同时，物体浸入液体的体积越大，受到的浮力

(2)在探究猜想B时，同学们在图C中加入浓盐水，发现弹簧测力计示数减小，同学们因此得出结

论：浮力的大小与液体的密度有关，浸入液体中的体积相同时，液体密度越大，浮力就越大，从实验的过

程分析，这个结论可靠吗？，理由。

【答案】①.竖直；②.2.7；③.0.5；④.越大；⑤.不可靠；⑥.不能保证物体浸入液体的体积

相同。

【解析】（1）①[1]由二力平衡可知，使用弹簧测力计测物体的重力时，物体所受重力与弹簧测力计

的拉力大小相等，方向相反，重力的方向竖直向下，弹簧测力计的拉力竖直向上，故在使用弹簧测力计测

重力之前，应对弹簧测力计在竖直方向上进行校零。

②[2]由图A可知，弹簧测力计的分度值为0.1N,弹簧测力计的示数为2.7N,则物体的重力为2.7N。

③[3]由②中可知，物体的重力为信2.7N,当物体的一部分浸入水中后，此时弹簧测力计的拉力为

22.2N,则由排水法可知，此时物体所受浮力为广浮=介42.7N-2.2N=0.5N

⑤[4]继续增大物体浸入水中的体积，直至刚好浸没在水中，此过程中物体浸入液体的体积逐渐增大，

弹簧测力计的拉力逐渐减小，而物体的重力不变，则由排水法可知，物体所受浮力逐渐增大，故可得出结

论：液体密度相同时，物体浸入液体的体积越大，受到的浮力越大。

（2）[5][6]要探究浮力大小与液体密度的关系，应保持物体浸入液体中的体积相同，由图A中可知，

物体的重力为伍2.7N,由图C中可知，物体完全浸没在水中时弹簧测力计的拉力为尸=1.7N,故此时物

体所受浮力为F^G-F=2.7N-1.7N=1.ON

由仆…人可知，物体的体积为"咻=小=1，1。屋黑lON/kgimn?

则该物体的密度为「物专=$IxlO-MoN/kg=Lkg/n?

故可知该物体密度等于水的密度，而在图C中加入浓盐水后，液体的密度逐渐增大，此时液体密度

大于物体密度，由物体的浮沉条件可知，此时物体会上浮，使得物体浸入液体中的体积减小，故可知该结

论不可靠，理由是不能保证物体浸入液体中的体积相同。

10.（2023•江西）【探究名称】探究浮力大小与物体的形状是否有关

【问题】某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后，还想知道浮力大小是否与

物体的形状有关。于是，该同学进行了如下探究。

【证据】该同学用一块橡皮泥(不吸水)、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线，按如下步骤进行实验。

①如图a所示，用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为N；

②如图b所示，将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；

③如图c所示，将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；

④如图d所示，将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数。

【解释】

(1)图b中橡皮泥受到的浮力大小为N；

(2)由以上实验可知，浮力大小与物体的形状；

【交流】

(3)本实验在其它因素都相同的前提下，只改变物体的形状来进行探究。在物理学中，这种研究方

法称为;

(4)第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，橡皮泥所受浮力大

小(选填“变大”“变小”或“不变”)，说明浮力大小与无关；

(5)若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，能否完成本实验的探究？

【答案】①.4；②.2；③.无关；④.控制变量法；⑤.不变；⑥.深度；⑦.能。

【解析】［1］由图a可知，弹簧测力计的所示是4N,所以橡皮泥的重力为4N。

(1)［2］由图b可知，弹簧测力计的示数是2N,橡皮泥受到的浮力尸；?=6^&=4N-2N=2N

(2)［3］由实验现象可知，同一块橡皮泥捏成不同形状物体浸没在水中，弹簧测力计的示数相同，由

称重法可知浮力相同，说明浮力的大小与物体的形状无关。

(3)［4］探究浮力的大小与物体的形状的关系，保持其它因素都相同，只改变物体的形状，用到控制

变量法。

（4）[5][6]在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，排开水的体

积不变，由阿基米德原理可知浮力大小不变，说明浮力大小与深度无关。

（5）[7]用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，用橡皮筋吊着橡皮泥浸入水中，记录橡皮

筋的长度，比较每次橡皮筋的长度可以知道拉力的大小，从而比较浮力的大小，能完成本实验的探究。

11.（2022•邵阳）小军同学在做“探究影响浮力大小因素”的实验时，他用弹簧测力计悬挂一个实

心金属块，分别在下列四种情况下保持静止（如图所示）。请你帮助小军同学完成以下问题：

（1）乙图中金属块所受浮力为N；

（2）比较甲、丙、丁三幅图可得出结论：浮力的大小与有关；

（3）比较_____三幅图可得出结论：浮力的大小与物体没在液体中的体积有关。

【答案】①0.4；②液体的密度；③甲乙丙。

【解析】（1）[1]由图甲所示，物体重力为2.7N,如图乙所示，弹簧测力计示数为2.3N,物体所受

浮力为％=G—F=2.7N—2.3N=0.4N

（2）[2]比较甲、丙、丁三幅图可得，物体排开液体中体积相同，液体密度不同，弹簧测力计示数不

同，可得图丙中浮力为隼'=G-尸=2.7N—L7N=1N

图丁中浮力为耳孚"=G—尸=2.7N—1.9N=O.8N

根据控制变量法可得结论：浮力大小与液体密度有关。

（3）[3]要得结论：浮力的大小与物体没在液体中的体积有关，根据控制变量法，需控制液体密度相

同，使物体没在液体中体积改变，故应比较图甲乙丙。

12.（2022•苏州）兴趣小组探究影响浮力大小的因素。

(1)提出如下猜想

猜想1:与物体浸在液体中的深度有关

猜想2：与物体浸在液体中的体积有关

猜想3：与液体的密度有关

小组为验证上述猜想，用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等，

按图甲步骤进行实验：

①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块；

②根据图A、B、C的测量结果，小明认为猜想1是正确的，小华却认为不一定正确。你觉得小华的理

由是;

③小华为了证明自己的想法，利用上述器材设计实验D,根据A、B、D的测量结果，可得：浮力大小

与物体浸在液体中的深度无关，请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图；

④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关：

⑤根据A、C、E的结果，得出浮力大小还与有关。

(2)小华把4个磁力块组合成下图，她还能探究浮力大小与的关系。

(3)爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系，设计了如下实验：取两个相同

的容积均为300mL的一次性塑料杯甲、乙(杯壁厚度和杯的质量不计)，甲杯中装入50g水，乙杯中装入

100g水，然后将乙杯放入甲杯中，发现乙杯浮在甲杯中。这时甲杯中水产生的浮力为N；这个

实验说明，液体（能/不能）产生比自身重力大的浮力。（g取10N/kg）

【答案】①未控制物体浸在液体中的体积相同；②见解析；③液体的密度；④物体形状；⑤1;⑥

能。

【解析】（1）②[1]由图A、B、C可知，液体的密度相同，排开液体的体积和深度都不同，没有控制

物体浸在液体中的体积相同，不能得到浮力大小与物体浸在液体中的深度有关。

③[2]为了研究浮力大小与物体浸在液体中的深度无关，控制物体浸在液体中的体积相同，图B中物

体被竖直吊起，排开液体的体积等于物体体积的一半，图D中可以将物体水平吊起，让物体的一半浸入液

体中，这样可以保持物体排开液体的体积相同，浸入液体的深度不同，如图所示：

由

0.48N

三三三三三三三；水

⑤[3]由图A、C、E可知，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，由

称重法可知浮力大小不同，可以得到浮力大小与液体的密度有关。

（2）[4]把4个磁力块进行不同的组合，可以改变物体的形状，将它们全部浸没在同一液体中，排开

液体的体积相同，改变物体的形状，可以探究浮力大小与物体形状的关系。

（3）[5]乙杯处于漂浮状态，所以甲杯中水产生的浮力尸滓=6乙=/乙炉0.IkgX10N/kg=lN

[6]甲杯中液体的重力G甲=0甲支0.05kgX10N/kg=0.5N

因为G甲〈尸浮

所以液体能产生比自身重力大的浮力。

13.（2021•成都）小虹利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材，探究浮力的大小跟哪些因

素有关。小虹提出如下猜想，设计并进行了实验。

猜想a：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关：

猜想b：浮力大小与物体排开液体的体积有关；

猜想c：浮力大小与液体的密度有关。

（1）小虹确定了测量浮力的方法:用弹簧测力计先测出物体的重力G,接着将物体浸入液体中静止时，

读出测力计对物体的拉力%,可计算出物体所受的浮力F浮。其测量原理利用了；

A.%与G是一对平衡力

B.4孚与G是相互作用力

C.F浮与尸拉是相互作用力

D.F浮、%和弓是一组平衡力

(2)小虹的操作步骤及测量数据如图所示。

由测量数据可得：B步骤中圆柱体物块受到水的浮力为N；

(3)分析图中A步骤与步骤的数据，可以验证猜想a是错误的；(填出步骤的序号)

(4)进一步学习了阿基米德原理之后，利用图的测量数据，还可以计算出其它一些物理量(水的密

度已知)。下列物理量中不能计算出的是o

A.物块的体积B.物块的密度C.盐水的体积D.盐水的密度

【答案】D；0.4；CD；Co

【解析】(1)[1]浸入液体中静止的物体受竖直向下的重力，竖直向上的浮力和竖直向上的拉力保持

平衡，拉力、浮力和重力平衡，是一组平衡力，故选D。

(2)[2]由A图读出物体重力R2.4N,B图弹簧测力计的示数4=2N,物体受到的浮力

信B=G一线=2.4N-2N=0.4N

(3)[3]分析A、C、D三次实验，物体浸在水中的深度增加，但所受浮力保持不变，由此验证猜想a

是错误的。

(4)[4]A.由A图读出物体重力■2.4N,C图读出物体完全浸没在水中时弹簧测力计的示数4=1.4N,

物体此时所受浮力小c=G一或=2.4N—L4N=1N

又根据阿基米德原理的推导式％,计算出此时排开的水的体积

E浮c_IN

=lxlO4m3

「水glxlO3kg/m3xlON/kg

由于物体完全浸没，物体的体积就等于排开的水的体积/=。水=卜1071113

G2.4N/3

B.物体的密度外=-=ixioFxlON/kg=24x1°3kg/m

C.不能算出的是盐水的体积；

D.排开的盐水的体积。盐水=匕勿=。水=1XIO"m3

由E图读出物体浸没在盐水中时弹簧测力计的示数H=l.3N,此时受到的浮力

GE=G—稣=2.4N—1.3N=L1N

盐水的密度夕盐水=，孚E1.1N

=l.lxlO3kg/m3故选c。

3:

gV排盐水10N/kgxlxl0^m

14.（2022•十堰）在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，小明提出如下猜想：

A.可能与液体密度有关

B.可能与物体浸在液体中的体积有关

C.可能与物体密度有关

D.可能与物体浸没在液体中的深度有关

他们领取的实验器材有：柱形铁块一个、弹簧测力计一个、一杯水（适量）、细线（体积忽略不计）。

（1）只用这些器材，可以验证上述猜想中的B和（选填字母序号）是否正确。

（2）如图是探究猜想B的实验过程，将铁块悬挂在弹簧测力计下静止在空气中时，弹簧测力计示数

为E;将铁块部分浸入水中时，弹簧测力计示数为此时铁块受到的浮力大小表达式为/浮=（用

题中物理量符号表示）。将铁块浸没在水中时，弹簧测力计示数为则KA（选填“大于”、“小

于”或“等于"）。分析比较E、月、A的大小与浮力的关系，可以得到结论：铁块浸在水中的体积越大，

受到的浮力越大。

【答案】①D；②尸「私③大于。

【解析】(1)[1]实验中除了水以外，没有其他液体，不能探究浮力与液体密度的关系，只有一个物

体，也不能探究浮力与物体密度的关系，可以通过改变物体在水中不同深度来探究浮力大小与物体浸没在

水中的深度的关系。

(2)[2]根据称重法可知:尸淳=--取

[3]铁块浸没在水中时，排开水的体积越大，受到的浮力越大，弹簧测力计的示数变小，所以

15.(2022•朝阳)小文利用如图所示的实验装置，进行了如下实验：

(1)通过______三个图进行比较，说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关；

(2)物体A浸没在水中时受到的浮力是N,物体A的体积是m3；

(3)由图示实验数据得出盐水的密度是kg/m3；

(4)他还想探究“物体受到的浮力大小与其形状是否有关”，于是找来薄铁片、烧杯和水进行实验，

实验步骤如下：

步骤一，将铁片放入盛水烧杯中，铁片下沉至杯底；

步骤二，将铁片弯成“碗状”再放入盛水的烧杯中，让它漂浮在水面上。

①通过分析可知，第一次铁片受到的浮力(选填“大于”、“小于”或“等于")第二次铁片

受到的浮力；

②小文得到的结论是：物体受到的浮力大小与其形状有关，他得出错误结论的原因是o

【答案】①.甲、丙、丁；②.4；③.4X107①.1.1义1。3；⑤.小于；⑥.没有控制物体排开

液体的体积相同。

【解析】(1)[1]探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，应控制液体种类相同，深度不

同，故应选择甲、丙、丁图；根据称重法可知，物体在两种情况下受到的浮力是相同的，故说明浮力大小

与物体浸没在液体中的深度无关。

(2)[2]由图甲、丙可知，物体浸没在水中时受到的浮力尸浮=G—45N-1N=4N

即物体A浸没在水中时受到的浮力是4N。

[3]物体排开水的体积等于物体的体积，由尸浮=Og限可得，物体排开水的体积

V=%___________=__4_x_1_0_』____

排水一夕水g1.0xl03kg/m3xl0N/kg

物体排开水的体积等于物体的体积，即/物体=嚓水=4乂10一针

即物体A的体积是4X10-4m3o

(3)[4]由图甲、戊所示实验可知，物块浸没盐水中所受浮力/浮凝水=6—尸=5N—0.6N=4.4N

此时物体排开盐水的体积「排出水=/物体=4XI。-4!!?

由尸浮=0g/排可得，盐水的密度蠹水=盐水4;Ny3=Llx1°3kg/nT

g%盐水10N/kgx4xl0m

即盐水的密度是1.ixicAg/nr5。

(4)①[5]由物体的浮