探究类必做实验4：探究浮力大小与哪些因素有关

探究类必做实验4：探究浮力大小与哪些因素有关

学校:___________姓名：___________班级：考号:

一、实验探究题：本大题共14小题，共84分。

1.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o

(2)改用〃中的物块继续探究，此物块重____N,c、d中物块所受浮力均为N。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〃、乩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。分析仇三次实验可知，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。

(4)若将力中的物体换成相同材料的球体，则不能完成氏c、d三次实验的探究，具体理由是o

2.在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中.

甲

⑴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(填“竖直”或“水平”)

方向上调零.

(2)如图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为6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、。、E这五个位置弹簧测力计的示数和深度心请根据实验数据，在图乙中画

出物块所受浮力F浮随力变化的图像.

(3)分析图像可知：浸没前，力增加，F浮_____；浸没后，。增加，F浮_____.(均填“变大”"变小”或“不

变”)

(4)若把此物块捏成高为6的圆锥体，重及上述实验.两次实验所得的尸芳随变化的图像(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.

3.小渝和同学们利用一长方体物块来探究影响浮力人•小的因素.

(1)将物块竖放后挂在弹簧测力计上，测出物块的重力为2.7N,然后将物块部分浸入水中，发现测力计示

数减小的同时水面升高了，说明物块受到了竖直向的浮力，并且水对容器底部的压强与放入物块前

相比.当测力计示数如图甲所示时，浮力为N.

(2)接卜来小渝继续按图乙、丙、丁所示进行实验，由甲、乙、丙的数据可知：在同种液体中，物体排开

液体的体积，浮力越大；由丙、丁的数据可知：物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度.

(3)然后将物块浸没在盐水中如图戈所示，分析数据可知：浮力大小与液体的密度有关；并通过计算得出

所用盐水密度为g/cm\若在实验前，弹簧测力计的指针在零刻度线以下，并未调零，则算出的盐

水密度.

(4)同组的小王同学还想进一步探究：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关？于是

他将物块横放后挂在弹簧测力计卜，使其露出水面高度与图乙相同，测力计示数为2.3N,与乙图数据对

比，小王得出结论：物体在浸没前，浮力大小与物体浸在液体中的深度有关.你认为该方案是否合理，并

说明理由：.

4.物理学习小组在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用同一金属块依次进行如下步骤的操作：

根据I:述实验步骤，完成下列问题：

(1)步骤A中金属块重N；

(2)步骤B中金属块受到的浮力为N：

(3)分析三步骤数据，初步得出浮力大小与液体密度有关；

(4)若步骤。中仅把盐水换成密度比水小的等体积的酒精，测力计的示数1.6N(选填“大于”、“小

于”或“等于”)；

(5)结合已学知识，根据步骤A、C,计算出金属块的体积为山3(0次=1ox103kg/m2,g取

10N/kg).

5.小明发现木头在水中是漂浮的，而铁块在水中会下沉，他猜想浮力的大小与浸在液体中的物体的密度有

关。为此他进行了如下探究，请你帮助他完成实验。

实验思路：

(1)选取体积相同、不同的物体A和4分别浸没在水中，测出其所受浮力并进行比较。

实验过程：

(2)按照实验思路依次进行如图所示的操作，从图甲中可知物体A所受的浮力为N。观察图乙可知物

体B在水中受到的拉力为N,并计算出物体8所受的浮力。

甲乙

实验结论:

(3)分析实验数据•，可得出初步结论：

6.如图甲所示，某实验小组利用实心圆柱金属块探究“浮力的大小跟哪些因素有关”。

①②③④⑤

甲乙

(1)金属块的重力是M

(2)比较实验步骤①④⑤nJ知，浮力大小与有关。

(3)当金属块从接触水面到浸没于水中，直至更深位置(未触底)，在图乙中能表示此过程金属块所受浮力F

与浸入水中深度关系的图像是(选填或)。

(4)该实验运用的主要科学探究方法是。

(5)如果在实验中不小心使金属块碰到容器底，且与容器底有力的作用，则测出的浮力将偏。

(6)进一步学习了阿基米德原理之后，利用图甲中的测量数据，还可以计算出其他一些物理量(水的密度已

知)。下列物理量中不能计算出的是。(选填字母)

A.金属块的体积；

8.金属块的密度;

C盐水的体积;

。.盐水的密度。

7.物埋兴趣小组的同学在“探究影响浮力大小的因素”过程中，经过讨论提出如下猜想:

ABCDE

猜想1:浮力的大小与物体浸入的深度有关；

猜想2：浮力的大小与液体的密度有关；

猜想3：浮力的大小与物体的形状有关。

小组同学分别对以上猜想进行探究，以下是他们的实验过程。

(1)小凌根据A、B、C三图，认为猜想1是正确的：同组的小果根据A、。、。三图，认为猜想1是错误

的。通过深入分析上述现象，小组同学一致认为浮力的大小随物体浸入液体体积的增大而,与物体

浸没在液体的深度无关。

(2)根据____三图，可验证猜想2是正确的。同学们通过查阅相关资料并结合图中数据，还可以测出物体

的密度为kg/m3,(P次=1。x103^/m3)

(3)为了验证猜想3,小组同学找来两个完全相同的薄铝片、一个烧杯和适量的水等器材进行实验，实验步

骤如下：

①将•个薄铝片放入盛有适量水的烧林中，观察到铝片卜沉至林底；

②将另一薄铝片弯成“碗状”也放入该烧杯中，观察到铝片漂浮在水面上。

根据以上现象，小丽得出猜想3是正确的。她的结论不可靠，原因是o

8.小京为了证明“浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关”的观点是错误的，他利用符合实验

要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水和金属块等器材进行实验。

(1)以下是他的部分实验步骤，请帮他补充完整。

①将金属块悬挂在弹簧测力计下，测量金属块受到的重力G并记录：

②在烧杯中装入适量的水，,静止时记录弹簧测力计的示数吊，用刻度尺测量烧杯中水的深度力并

记录；

③_____，静止时记录弹簧测力计的示数尸2,用刻度尺测量烧杯中水的深度〃并记录；

④用公式计算金属块所受浮力尸理］、尸浮2并记录。

(2)由水的深度变化时，F浮、F浮2(选填或“手”)，就可以证明这种观点是错误的。

9.如图是某实验小组的同学探究“浮力大小与哪些因索有关”的实验步骤。

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(1)从图中可知物块的重力为N。

(2)比较。和NK可以得出：浮力大小与有关。

(3)比较和,可以得出：当物块完全浸没后，浮力大小与所处深度无关。

(4)本实验采用的物理方法是(填“控制变量法”或“转换法”)。

(5)该小组的同学根据阿基米德原理计算出上述实验中所用物块的密度：

①物块完全浸没于水中所受浮力为N。

3

②物块密度为kg/mo(p水=1.0xlCPkg/zzRg取10N//cg)

10.小疆同学按照如图1所示的操作，探究影响浮力大小的因素。

(1)物体全部浸没在水中时，受到的浮力是M

(2)观察A、B、C、。四幅图，可得出金属块受到的浮力大小与有关；

(3)由。、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?浮=G^

②在图2中，已知重物是底面积为100cm2,高为8c•〃?，重为ION的实心长方体，从重物刚接触水面开

始，将升降台缓慢上升6皿，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

0.5STH)O

11.如图所示是物理兴趣小组探究“影响浮力大小的因素”的实验，根据他的实验探究数据，请你回答下

列问题：（P水=10x103kg/m3y）

ABC

(1)由图可知物体浸没在水中受到的浮力/理=N；

(2)由图AC。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V=m3,物体的密度p=kg/m30

12.小刚游泳时发现，人从浅水区走向深水区的过程中所受的浮力逐渐变大。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，他设计并完成了图甲所示的实验，并将详

细的实验数据记录在表格中。

甲乙

物块下表面所处深度

0123456789

h/cm

弹簧测力计的示数

4.64.23.83.43.02.62.22.22.22.2

F/N

物块所受的浮力F郎/

00.40.81.62.02.42.42.42.4

N

(1)表格中所缺数据为，清在图乙中画出浮力大小尸浮与物块下表面所处深度力之间的关系图象。

(2)分析上述实验，请解释人从浅水区走向深水区时浮力会变大的原因：

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.(p4.=1.0x10kg/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。

13.浮力的大小究竟是与物体浸入水中的深度有关还是与物体浸入水中的体积有关？小明和小红利用胡萝

卜、铁架台、弹簧测力计、装有适量水的烧杯、记号笔等器材正行了探究。

(1)小明将弹簧测力计挂在铁架台上，测出胡萝卜的重力G(如图甲)。

(2)小红认为探究浮力的大小与物体浸入水中的深度的关系时，要保证不变。于是，小明先把胡萝卜

尖端朝上浸入水中，用记号笔标出水面的位置，记下弹簧测力计的示数F](如图乙)。再把胡萝卜尖端朝下

浸入水中，直到水面,记下弹簧测力计的示数Fz(如图丙),时比可知，浮力的大小与物体浸入水中

的深度。

(3)小明把胡萝卜继续往下放，增加浸入水中的深度，记下弹簧测力计的示数F?(如图丁)。由_____三图可

知，浮力的大小与物体浸入水中的体积。

(4)小红认为再增加一个步骤就可以测出胡萝卜的密度，这个步骤是。

甲乙丙丁

14.日常生活中，木头在水中是漂浮的，而铁块会下沉，小明猜想浮力的大小与浸没在液体中物体的密度

有美。为此他进行了“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验。

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