期末复习：浮力与阿基米德原理实验探究与应用【十二大题型】解析版-人教版八年级物理下册

专题06浮力与阿基米德原理实验探究与应用

『期末复习重难点专题培优』

【12个高频易错题型讲练+期末真题实战演练共56题】

谓L目更谀览―您驾盘绮_____________________________________

重点题型分类讲练..........................................................

题型一浮力的方向及产生原因..............................................................1

题型二称重法测浮力的大小.................................................................3

题型三根据浮力产生的原因计算浮力的大小.................................................7

题型四探究浮力大小与浸入液体中的深度的关系............................................9

题型五探究浮力大小与浸在液体中的体积的关系...........................................12

题型六探究浮力大小与液体密度的关系....................................................16

题型七探究阿基米德原理实脸装置和操作步骤.............................................19

题型八探究阿基米德原理实验的数据处理..................................................23

题型九利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量...........................................27

题型十二次称重法测量密度...............................................................29

题型十一应用阿基米德原理解释生活中的现象.............................................33

题型十二浮力与深度的图像关系...........................................................34

优选真题实战演练............................................................................37

【基础夯实能力提升】....................................................................37

【拓展拔尖冲刺满分】....................................................................45

鬲重思卷室.一任娄讲缝______________________________________

题型一浮力的方向及产生原因

【精讲】（25-26八年级下•河南周口•期中）小明同学认为“金属块在水中，不受到水的浮力”，聪明

的小旭同学做了如图所示的实验探究。

解释:;

结论：在水中的物体（比如金属块）也可以（选填“受到”或“不受到”）浮力。

【答案】加水后弹簧的形变量比加水前小弹簧的形变量变小，说明金属块对弹簧佗压力减小,

证明金属块在水中受到向上的力（即浮力），浮力抵消了部分重力，从而减小了对弹簧的压力。受到

【详解】浸在液体中的物体都会受到液体向上的浮力，本实验中：无水时弹簧的支持力平衡金属块重力，

弹簧压缩量大、长度较短；金属块浸入水中后，受到向上的浮力，弹簧需要提供的支持力减小，压缩量减

小,长度变长，该现象讦明水中的金属块也受到浮力。

【精练1】（25-26八年级下•海南海口•期中）按要求完成以下作图题。

乙

（1）重1.5N的苹果静止在水平桌面上，请在甲图中画出它所受支持力;

（2）重为4N的小球悬浮在水中，请在乙中画出小球所受的浮力。

4F=1.5N

【答案】（DU

⑵

【详解】⑴静止在水平桌面上的苹果处于平衡状态，受到的支持力和重力是一对平衡力；苹果所受的重

力为L5N,方向竖直向下，则它受到的支持力为1.5N,方向竖直向上；从重心竖直向上画一条带箭头的线

段，标注F=1.5N

(2)小球悬浮在水中，受到的浮力和重力是一对平衡力：小球所受的重力为4N,方向竖直向下，则它受到

的浮力为4N,方向竖直向上；从重心竖直向上画一条带箭头的线段，标注F浮=4N

【精练2】(25-26八年级下•四川南充•期中)如图所示，一个乒乓球漂浮在装水的烧杯中，请画出小

球受到的力。

【详解】乒乓球漂浮在水面上，重力和浮力是一对平衡力，二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上，

以此作图。

题型二称重法测浮力的大小

【精讲】(25-26八年级下-山东日照-期中)实验小组探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程如图所

示。

(l)a中将铁块缓慢浸入水中，随着深度增加，弹簧测力计示数逐渐变小，铁块受到的浮力逐渐,表明

浮力与深度有关；铁块浸没后，继续增加深度，弹簧测力计示数不变，表明浮力与深度无关，前后结论不

一致。分析发现以.上实验某过程中同时改变了深度和—；

(2)改用b中的物块继续探究，此物块重_____N,c、d中物块所受浮力均为____No由此可知，浸在同种液

体中的物体所受浮力大小与浸在液体中的深度_____关；

(3)根据b、d、e三次实验可知，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，排开液体的

体积越大，所受浮力o分析b、_____三次实验可知，排开液体的体积相同时，物体所受浮力大小与液

体密度有关。

【答案】(1)变大物体排开液体的体积

(2)3.81.4无

(3)越大e>f

【详解】⑴根据称重法/浮=G-尸拉，铁块重力G不变，弹簧测力计拉力/拉逐渐变小，因此铁块受到的

浮力逐渐变大；在铁块浸没前，改变深度的同时，铁块排开液体的体积也在增大，没有控制排开液体体积

不变，因此会得出前后不一致的结论。

(2)图b弹簧测力计的分度值为0.1N,读数为3.8N,即物块重力为3.8N；c、d中拉力均为2.4N,根据称重

法，c、d中物块所受浮力均为「浮=G-尸拉=3.8N-2.4N=1.4N

c、d中物块浸在水中的体积相同，即排开液体体积相同、深度不同，浮力相同，说明浸在同种液体中的物

体所受浮力大小与浸在液体中的深度无关。

(3)从d、e中，液体密度相同，。中物块排开液体的体积更大，弹簧测力计示数更小，浮力更大，说明物

体排开液体的体积越大，所受浮力越大；要探究“排开液体的体积相同时，物体所受浮力大小与液体密度

有关”，需要控制排开体积相同，改变液体密度，e中物块浸没在水中，f中物块浸没在盐水中，排开体积相

同，液体密度不同，因此选b、e、f三次实验。

【精练1】(25-26八年级下•黑龙江鸡西•期中)小巴用弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水(pw>p

水)，进行了如图所示的“探究浮力大小与哪些因素有关”的实脸：

£

工

士◎

■：zE

三t

l■»

一INa

r>lflIN6N

llkl

(1)步骤甲中，金属块的重力为N；

(2)步骤乙中，金属块上表面受到水向下的压力为1

(3)分析步骤甲乙丙，可得出结论：浮力的大小与有关：

(4)①分析步骤一，可得出结论：浮力的大小与液体密度有关；

②分析步骤甲丙丁，发现浮力的大小与物体浸没的深度无关。

【答案】(1)3

⑵。

(3)物体排开液体的体积

(4)甲丁戊

【详解】(1)弹簧测力计的分度值为0.2N,甲图指针指向3N,因此金属块重力为3N。

(2)乙中金属块上表面未接触水，金属块上表面受到水向下的玉力为0

(3)甲乙丙中液体密度相同，物体排开液体的体积不同，浮力不同，因此可得：浮力大小与物体排开液体

的体积有关。

(4)探究浮力和液体密度的关系时，需耍捽制排开液体体积相同，改变液体密度，因此选择步骤甲丁戊。

【精练2】(25-26八年级下-宁夏吴忠・期中)如图所示，是某同学在“探究浮力的大小与哪些因素有

关”时的实验情景：

度

~二

♦：

三5N:A

二&L

三A

oN8.:♦ONON:N

19.bAl8.:

!!1♦

/IJ*

水水盐水

①②④⑤

(1)物块全部浸入(浸没)在水中时，受到的浮力大小是一，方向—

(2)分析比较图①②③可知，浮力的大小与______(选填“物体的体积”或“物体浸在液体中的体积")有

关。

⑶分析比较图①④⑤可知，浮力的大小还与__________有关。

(4)分析比较图①③④可知，浮力的大小与物体浸在液体中深度—(选填“有关”或“无关”)。

⑸实验结果表明：物体浸在液体中的越大，液体的越大，所受的浮力就越大。

(6)浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力(选填“相同”或“不同”)，这就是

浮力产生的原因。

【答案】(D1.0N竖直向上

(2)物体浸在液体中的体积

（3）液体的密度

（4）无关

⑸体积密度

（6）不同

【分析】图①：在空气中测得物块的重力G=9.0N。

图②：物块部分浸入水中，弹籥涮力计示数为8.5r此时浮力F浮=G-尸拉=9.0N—8.5N=0.SN

图③：物块完全浸没在水中，弹簧测力计示数为8.ON.此时浮力/浮=G-F拉=9.0N-8.0N=1.0N

图④：物块完全浸没在水中（深度比③深），弹簧测力计示数仍为8.0r此时浮力/浮=G-F拉=9.0N-

8.0N=1.0N

图⑤：物块完全浸没在盐水中，弹簧测力计示数为7.8N。此时浮力产浮=G-F拉=9.0N-7.8N=1.2N

【详解】（1）根据称重法测浮力的公式/浮=G-匕:,；由图①可知物块重力G=9.0N；由图③（或图④）

可知物块浸没在水中时测力计的拉力卜拉=8.0N；计算浮力/浮=9.0N-8.0N=1.0N

浮力的方向总是竖直向上的。

（2）图①是测量重力；图②中物为排开水的体积较小，受到的浮力为0.5N：图③中物体排开水的体积较大

（完全浸没），受到的浮力为1.ON；对比②和③，液体密度相同（都是水），但物体排开液体的体积（即

浸在液体中的体积）不同，导致浮力不同。

（3）图④和图⑤中，物体都处于浸没状态，即排开液体的体积相同；图④是水，图⑤是盐水，液体的密度

不同；图④中浮力为L0N,图⑤中浮力为1.2N；这说明在排开体积相同的情况下，液体密度越大，浮力越

大。

（4）图③和图④中，物体都完全浸没在水中，液体密度相同，排开体积相同；唯一的区别是图④的深度比

图③深：观察测力计示数，图③和图④都是8.0N,说明受到的浮力都是LON；这表明物体完全浸没后，浮

力大小与深度无关。

（5）由第（2）问可知，物体浸在液体中的体积（即排开液体的体积）越大，浮力越大；由第⑶问可知，液

体的密度越大，浮力越大。

（C）浮力产生的原因是液体对物体上下表面的压力差；根据液体压强公式p=pg小深度越深，压强越大；

物体下表面所处的深度大于上表面，所以下表面受到的向上的压强大于上表面受到的向下的压强；因此，

下表面受到的向上的压力大于上表面受到的向下的压力，这两个力不同，其差值即为浮力。

题型三根据浮力产生的原因计算浮力的大小

【精讲】（25-26八年级卜.•重庆长寿•期中）水平台面上底面积为S=200cm2的轻质容器中装有5kg水,

棱长为10cm的正方体A被绳子拉到上表面在水下10cm处，若A的密度为0.6g/cm3（g取10N/kg）,求：

(2)A所受到的浮力

(3)容器对水平台面的压强

【答案】(DION,20N

(2)10N

(3)2800Pa

【详解】(1)上表面在水下深度即=10cm=0.1m

上表面受到水的压强P1.=。水911=1.0x103kg/m3x10N/kgx0.1m=1000Pa

A的棱长a=10cm=0.1m,一个面的面积S=a2=(0.1m)2—0.01m2

上表面受到水的压力产k=p卜S=lOOOPax0.01m2=10N

下表面在水卜深度/=h.+a=10cm+10cm=20cm

rN上

下表面受到水的压强Pp=p水9'=1.0x103kg/m3x10N/kgx0.2m=2000Pa

下表面受到水的压力F下=p下S=2000Pax0.01m2=20N

(2)根据浮力产生的原因，A所受到的浮力?浮=尸下一尸卜=20N—10N=10N

(3)水的重力G水=m水g=5kgx10N/kg=50N

正方体A的体积V=a3—(0.1m)3=0.001m3

333

正方体A的质量mA=pAV=0.6x10kg/mx0.001m=0.6kg

正方体A的重力GA=mAg=0.6kgxlON/kg=6N

容器对水平台面的压力尸=G水+G,\=50N+6N=56N

容器的底面积为S勿=200cm2=0.02m2

容器对水平台面的压强p=?=忌=2800Pa

5V：.0.02

【精练1】（25-26八年级下-黑龙江哈尔滨-期中）浸入液体中的物体，通常要受到液体对它的浮力，

方向是。如图所示，弹簧测力计的示数为,当把长方体金属块竖直浸没在水中时，长方体金

属块受到的浮力为2N,其上表面所受水的压力为3N,则其下表面所受水的压力为。

【答案】竖直向上3.65

【详解】浸入液体中的物体，通常要受到液体对它的浮力，浮力的方向总是竖直向上；如图所示，弹簧测

力计的分度值为0.2N,示数为3.5N；金属块浸没在水中时，受到的浮力等于金属块上下表面所受的压力差

?浮=下表面一「上表面，金属块下表面所受水的压力为产下表面=F浮+"上表面=2N+3N=5N

【精练2】（25-26八年级下-福建福州・期中）如图所示，将重为10N的圆柱体A用细绳悬挂着竖直浸没

在水中某一深度处，静止时上、下表面受到水的压力F卜、尸下分别为2N和6N,则A受到水的浮力F浮为

__________N,绳子的拉力为___________No

【详解】根据压力差法可知，A受到水的浮力为F浮二F卜一/上二6N-2N=4N

圆柱体A此时受到竖直向上的浮力、竖直向上的拉力和竖直向下的重力，在这三个力的作用下处于平衡状态,

故绳子的拉力为尸打=G—尸浮=ION-4N=6N

题型四探究浮力大小与浸入液体中的深度的关系

【精讲】(25-26八年级下•河南南阳・期中)实验小组的同学们“探究浮力的大小与哪些因素有关”的

实验，根据生活经验讨论交流后提出如下猜想。

猜想一：浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有关。

猜想二：浮力的大小与物体排开液体的体积有关。

猜想三：浮力的大小与液体的密度有关.

猜想四：浮力的大小与物体的形状有关。

(1)同学们进行了如图所示的实验操作，其中步骤A所示弹簧测力计的示数为______N；用弹簧测力计挂着

铜块缓慢地浸入液体中的不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出)，并将其示数记录在

图中。

(2)步骤D中铜块所受浮力为______N.

(3)分析实验步骤A、B、C、D,可知浮力的大小与______有关。

(4)分析实验步骤，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。

(5)分析实验步骤______，可知猜想三是(选填“正确”或“错误”)的。

(6)为了研究猜想四，小明将一块橡皮泥(不吸水且不溶于•水)先后捏成不同形状，进行如图所示实验，两

次弹簧测力计示数不同，于是得出结论：浮力大小与物体形状有关。老师告诉他该结论不可靠，理由是：

【答案】(1)2.7

(2)0.3

(3)物体排开液体的体积

(4)A、D、E无关

(5)A、E、F正确

⑹没有控制排开液体的体积相同

【详解】(1)由图A可知，弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是2.7N。

(2)实验步骤I)中，铜块所受浮力为/浮=G-FD=2.7N-2.4N=0.3N

(3)分析实验步骤A、B、C、D可知，同种液体，物体排开水的体积不同，弹簧测力计的示数不同，由称

重法可知浮力大小不同，说明浮力大小与物体排开液体的体积有关。

(4)分析实验步骤A、D、E可知，物体全部浸入液体中，深度不同，弹簧测力计的示数相等，由称重法可

知浮力相等，说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。

(5)口］［2］分析八、E、F三次实验可知,排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计的不数不同,

且液体的密度越大，弹簧测力计的示数越小，由称重法可知，浮力越大，所以可以得出结论：在物体排开

液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越大，故猜想三正确。

(O由图可知，两次物体浸没的体积不一样，即没有控制排开液体的体积相同，所以他的结论不可靠。

【精练1】(25-26八年级下-山东东营-期中)小雨在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，

用弹簧测力计挂着一铝块进行了如图1所示的操作。

(1)由A、B、C可知：随着铝块逐渐浸入水中，测力计的示数逐渐—(选填“变大”“变小”或“不变”)，

说明铝块受到的浮力逐渐变大；同时表明物体浸在同种液体中，所受的浮力大小与物体芍关；

(2)如图C所示，此时铝块在水中所受浮力的大小为N；

(3)由A、C、D可知，浸在液体中的铝块所受浮力大小跟铝块浸没深度_____(选填“有关”或“无关”)：

(4)由____三次实验可知，浸在液体中的铝块所受浮力大小跟液体的密度有关。

(5)为了验证浮力大小是否与物体的形状的关，小明将同一块橡皮泥依次捏成圆锥体和圆柱体分别进行实验,

实验现象如图2所示，根据此实验现象，小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小宇认为小

明的结论不可靠，主要原因是O

【答案】(1)变小排开液体的体积

(2)1

(3)无关

(4)A、D、E

(5)没有控制排开液体的体积相同

【详解】(1)由A、B、C可知：随着铝块逐渐浸入水中，测力il•的示数逐渐变小，说明铝块受到的浮力逐

渐变大，这表明物体在液体中所受的浮力大小与排开液体的体积有关。

(2)在图A中，弹簧测力计的示数为2.7N,即铝块的重力为G=2.7N；图C中，铝块浸没时弹簧测力计的

示数为1.7N,即铝块受到的拉力为"拉=1.7N,根据称重法可得，铝块浸没在水中时受到的浮力为广浮=G-

Fv.=2.7N-1.7N=IN

(3)分析A、C、D三次实验数据可知，铝块浸没在水中的深度不同，弹簧测力计示数相同，则浮力相同,

即浮力大小跟铝块浸没在水中的深度无关。

(4)分析A、D、E三次实验数据可知，排开液体的体枳相同，液体密度不同，测力计示数不同，浮力不同，

即浮力大小跟液体密度有关。

(5)根据控制变量法可知，要研究浮力大小与物体形状的关系，必须保证排开液体的体积和液体的密度不

变，小明实验中改变了形状，但没有控制排开水的体积相同，故小宁认为小明的结论不可靠。

【精练2】(25-26八年级下•河南鹤壁・期中)探究“影响浮力大小的因素”实验，实验过程及有关实

验数据如图所示。

(1)浮力大小与物体排开液体的体积有关，请你写出能够支持此观点的一个生活现象:

(2)由图(a)可得物体的重力是N。

(3)物体浸没在水中受到的浮力是N；从图(c)到图(d)的过程中，说明浸没在液体中的物体

受到的浮力与无关。

（4）比较图（a）、（d）、（e）三次实验，可知浮力的大小与有关。

（5）图中正确反映浮力尸和物体下表面在水中的深度力关系的图像是。

【答案】（1）人从浅水区走向深水区时，感觉身体变轻

（2）2.6

⑶1深度

（4）液体密度

⑸C

【详解】（1）略

（2）图（a）中弹簧测力计分度值为0.2N,指针读数为2.6N,即物体重力为2.6义

（3）根据称重法，物体浸没在水中的浮力产浮=6—尸拉=2.6N—1.6N=1N

从图（c）到图（d）,物体浸没深度增加，拉力不变、浮力不变，说明浸没在液体中的物体浮力与浸没深

度无关。

（4）图（d）、（e）两次实验中物体排开液体体积相同，液体密度不同，结合图（a）可知，浮力大小不

同，因此可得浮力大小与液体密度有关。

（5）浮力随深度力的变化规律：物体开始浸入时，1=0,浮力为0：随着力增大，排开水的体积变大，浮

力增大；物体完全浸没后，排开体积不变，浮力不再随力变化。因此浮力是“先增大，后不变”的规律，

故选Co

题型五探究浮力大小与浸在液体中的体积的关系

【精讲】（25-26八年级下-福建宁德-期中）实验小组利用饮料瓶完成了以下四个小实验。

(1)如图1所示装满水的饮料瓶瓶口覆盖硬纸片，倒置后水不流出，证明的存在。

(2)如图2所示，一定时，受力面积越小，压力的作用效果越_______。

(3)如图3所示，用力将一个空饮料瓶逐渐压入水中，所用的力越来越大，说明浮力的大小与体积

有关。

(4)如图4所示，快速击打支撑钢球的硬纸板，通过观察________(选填“纸板”或“钢球”)的运动状态

变化，说明物体具有惯性。

【答案】(1)大气压

(2)压力明显

(3)排开液体的

(4)钢球

【详解】(1)将饮料瓶装满水，用硬纸片盖住瓶口后倒置，饮料瓶内没有气体，是外界大气压将水支撑住

没有流出来，证明了大气压的存在。

(2)两次实验中，瓶子对海绵的压力等于瓶子和水的总重力，总重力相同，则压力也相同，但受力面积不

同：倒放时瓶口接触海绵，受力面积更小，海绵凹陷更明显。贝J说明，压力一定时，受力面把越小，压力

的作用效果越明显。

(3)随着瓶子被压入水中，它排开的水的体积越来越大。根据阿基米德原理尸浮二0液。匕*,排开液体的体

积越大，浮力越大，所以手需要用更大的力来平衡浮力。

(4)钢球原本和纸板都处于静止状态，当纸板被快速击打飞出时，钢球由于惯性，会保持原来的静止状态，

最终在重力作用下落入瓶中。

【精练1】(25-26八年级下・四川南充・期中)如图所示是“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验装

置，所用到的仪器有：烧杯、弹簧测力计、长方体物块、水、煤油等。(取g=10N/kg)

N

9..6

B，

水煤油

No

浮力为

受到的

水中时

浸没在

体全部

N；物

为

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到的

体受

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(1)由

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