人教版八年級(jí)物理下冊(cè)10.4浮力實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題練習(xí)(浮力影響因素、阿基米德原理、利用浮力測(cè)物體密度實(shí)驗(yàn))原卷板_第1頁(yè)
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人教版八年級(jí)物理下冊(cè)第10章《浮力》浮力實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題練習(xí)姓名:學(xué)校:老師:序號(hào)題型題數(shù)總計(jì)一浮力大小影響因素實(shí)驗(yàn):液體的密度、物體排開(kāi)液體的體積325二阿基米德原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn):彈簧測(cè)力計(jì)、電子稱(chēng)1三利用浮力測(cè)物體的密度實(shí)驗(yàn):稱(chēng)重法、電子稱(chēng)、漂浮法3四綜合練習(xí)18一、浮力大小影響因素實(shí)驗(yàn):1.如圖所示,是探究同一物體所受浮力大小于哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。(1)兩次實(shí)驗(yàn)證明物體所受浮力隨物體排開(kāi)液體積的變化而變化(選填實(shí)驗(yàn)序號(hào))。(2)進(jìn)行乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)是為了探究物體所受浮力大小與關(guān)系。(3)由丙、丁兩次實(shí)驗(yàn)可知:完全浸沒(méi)在同種液體中的物體,所受浮力大小與無(wú)關(guān)。2.在探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中,小強(qiáng)做了圖1所示的實(shí)驗(yàn)。(1)根據(jù)圖1甲、乙兩圖可知,物體在水中受到的浮力是N;(2)圖1中,乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)是為了探究浮力的大小與的關(guān)系;(3)從物體剛開(kāi)始接觸水面至浸沒(méi)于水中,它所受浮力大小與浸入水中深度的關(guān)系如圖2所示,由此得到結(jié)論一:物體所受浮力大小與排開(kāi)液體的體積有關(guān);結(jié)論二:物體未浸沒(méi)前,它所受浮力大小可能還與有關(guān);結(jié)論三:當(dāng)物體浸沒(méi)于水中后,浮力大小與無(wú)關(guān)。(4)為了探究結(jié)論二是否正確,老師為同學(xué)們準(zhǔn)備了以下實(shí)驗(yàn)器材:彈簧測(cè)力計(jì)、足夠的水、一個(gè)密度大于水的均勻長(zhǎng)方體,長(zhǎng)方體表面標(biāo)有等距離的線,如圖3所示。為了便于彈簧測(cè)力計(jì)掛住長(zhǎng)方體,在長(zhǎng)方體上設(shè)置了a、b、c、d四個(gè)掛扣。請(qǐng)僅用以上器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟和分析論證。實(shí)驗(yàn)步驟:①用彈簧測(cè)力計(jì),讀出并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1;②用彈簧測(cè)力計(jì),讀出并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2。分析論證:①若F1=F2,說(shuō)明物體未浸沒(méi)前,它所受浮力大小與;②若F1≠F2,說(shuō)明物體未浸沒(méi)前,它所受浮力大小與。3.在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,小明先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出金屬塊的重力,然后將金屬塊緩慢浸入水中不同深度及某種液體中,步驟如圖A、B、C、D、E、F所示(液體均未溢出)。并將其示數(shù)記錄在表中。已知水的密度為1.0×103kg/m3,g取10N/kg。(1)步驟A中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N。(2)做步驟C時(shí),物體受到的浮力為N。(3)分析比較步驟A、B、C、D可知:浮力大小與物體有關(guān)。(4)分析比較步驟A、E、F可知:浮力的大小還與有關(guān)。(5)分析比較步驟可知:浮力的大小與物體所處的深度無(wú)關(guān)。(6)步驟C和F中,物體受到的浮力大小關(guān)系怎樣?(回答“C大”、“F大”或“相等”)(7)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及已知數(shù)據(jù),能否計(jì)算獲得F步驟中液體的密度?如果能,請(qǐng)寫(xiě)出結(jié)果;如果不能,請(qǐng)說(shuō)明還缺少的條件。實(shí)驗(yàn)步驟ABCDEF彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N2.22.01.71.72.0二、阿基米德原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn):4.如圖所示是小芳同學(xué)探究“阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn),其中桶A為圓柱形。(1)正確的操作順序最佳是。A.乙丙甲丁B.乙甲丙丁C.甲丁乙丙D.乙丙丁甲(2)將空桶A輕放入盛滿水的溢水杯中,用桶B接住溢出的水,如圖丙所示。則空桶A受到的浮力為N(3)測(cè)出桶B和溢出水的總重力,如圖丁所示,則桶A排開(kāi)水的重力(選填“大于”、“小于”或“等于”)桶A受到的浮力。(4)在實(shí)驗(yàn)中,排除測(cè)量誤差因素的影響,小芳若發(fā)現(xiàn)桶A排開(kāi)水的重力明顯小于所受的浮力,造成這種結(jié)果的原因可能是:。(5)接著小芳同學(xué)往桶A中加入沙子進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到4組數(shù)據(jù),表格如下,其中有明顯錯(cuò)誤的是第次,實(shí)驗(yàn)中,隨著加入沙子越多,桶A浸入水中就越(選填“深”或“淺”)。次數(shù)1234桶A與沙子的總重力/N2.42.83.23.4桶B與水的總重力/N4.04.44.65.0(6)分析以上探究過(guò)程可以得到的結(jié)論是:浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力大小等于該物體。(7)小芳同學(xué)進(jìn)一步探究,她將裝有適量沙子的桶A分別放入水中和另一未知液體中,桶A浸入水中的深度為h1,浸入另一液體中的深度為h2,設(shè)水的密度為ρ水,則另一液體的密度表達(dá)式為(用題中所給和所測(cè)物理量的字母表示)。三、利用浮力測(cè)物體的密度實(shí)驗(yàn):5.某同學(xué)在“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中:(1)如圖甲、乙,先用彈簧測(cè)力計(jì)吊著石塊,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.6N,然后讓石塊完全浸沒(méi)在水中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變?yōu)?N,則石塊受到水的浮力為N;(2)如圖丙,用彈簧測(cè)力計(jì)緩慢將石塊拉出水面,隨著石塊露出水面的體積越來(lái)越大,觀察到彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)也越來(lái)越大,則石塊受到水的浮力越來(lái)越(選填“大”或“小”)。說(shuō)明浮力的方向是;(3)通過(guò)比較圖乙和圖,可以探究浮力大小跟液體密度是否有關(guān);(4)圖戊是另一組同學(xué)拿某物塊緩慢浸入水中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F隨浸入深度h變化的關(guān)系圖象。分析圖象,可得關(guān)于浮力大小的初步結(jié)論:①物塊浸沒(méi)前,物體越大,物體所受的浮力越大;②物塊浸沒(méi)后,所受的浮力大小與無(wú)關(guān);③此物塊的密度是kg/m3。6.小薇同學(xué)在測(cè)固體密度時(shí)操作步驟如下:(1)在實(shí)驗(yàn)室,小薇把天平放在工作臺(tái)上,將游碼歸零,發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤(pán)的左側(cè),此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向調(diào)節(jié)(選填左”或“右”),使天平橫梁平衡。(2)小薇選用了一塊小礦石,用調(diào)好的天平測(cè)它的質(zhì)量,當(dāng)右盤(pán)中所加砝碼和游碼的位置如圖甲所示時(shí),天平恢復(fù)平衡,則測(cè)得的礦石質(zhì)量是g。(3)如圖乙所示的量筒分度值為cm3,在量筒中裝入適量的水,將系了細(xì)線的礦石輕放入量筒,如圖乙所示,讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)與液面(選填“相平”或“不相平”),測(cè)得礦石的體積是cm3。(4)實(shí)驗(yàn)后,小薇發(fā)現(xiàn)使用的20g砝碼生銹了,由此導(dǎo)致測(cè)得的礦石密度會(huì)(選填“偏大“偏小”或“不變”)。(5)小薇回家后,想測(cè)出家里某個(gè)小飾品的密度,她找到家里的電子秤,稱(chēng)出飾品的質(zhì)量是140g,又借助細(xì)線、水、玻璃杯,測(cè)出了飾品的體積,她的實(shí)驗(yàn)操作步驟如圖丙丁所示,則飾品的密度是g/cm3。7.在探究“浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中(如圖所示),小田先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出金屬塊的重力,然后將金屬塊緩慢浸入液體中不同深度,步驟如圖B、C、D、E、F所示(液體均未溢出),并將其示數(shù)記錄在表中:實(shí)驗(yàn)步驟BCDEF彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N2.22.01.71.71.9(1)小田進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn):A步驟所示彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N;用彈簧測(cè)力計(jì)掛著金屬塊緩慢地浸入液體中不同深度,步驟如圖B、C、D、E、F(液體均未溢出),并將其示數(shù)記錄在上表中;(2)在實(shí)驗(yàn)步驟B中金屬塊所受浮力F浮=N;(3)分析實(shí)驗(yàn)步驟A、B、C、D,可以說(shuō)明浮力大小跟排開(kāi)液體的有關(guān);分析實(shí)驗(yàn)步驟A、E、F,可以說(shuō)明浮力大小跟液體的有關(guān)。(4)小田用表格中的數(shù)據(jù)算出了某種液體的密度是kg/m3,金屬塊a的密度為kg/m3。若將A放至最后一步,則會(huì)使得金屬塊a的密度的測(cè)量值(選填“偏大”或“偏小”“不變”)。(5)同組的小超只有刻度尺這一測(cè)量工具,于是他進(jìn)行了如下操作:①在圓柱形容器中裝有適量的水,將另一平底燒杯放入圓柱形容器的水中,燒杯靜止時(shí)容器中水的深度H1為12cm,如圖甲所示。②將待測(cè)金屬塊b吊在燒杯底部(金屬塊未觸底),測(cè)量出燒杯靜止時(shí)露出水面的高度h1為6cm,容器中水的深度H2為18cm,如圖乙所示。③將金屬塊b放在燒杯中,燒杯靜止時(shí)露出水面的高度h2為2cm,如圖丙所示。已知圓柱形容器底面積為燒杯底面積的3倍。則金屬塊b的密度為kg/m3。四、綜合練習(xí):8.如圖所示是探究“影響浮力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程及數(shù)據(jù)。(1)如圖甲,物體重N.如圖乙,把物體浸沒(méi)在水中時(shí),受到的浮力大小為N。(2)分析甲、乙、丙三圖所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得:物體受浮力的大小與有關(guān)。(3)分析數(shù)據(jù)可知,物體A的密度為kg/m3。(4)若要探究物體所受浮力大小與物體的密度是否有關(guān),應(yīng)選擇圖中(填字母)兩個(gè)物體,并將它們浸沒(méi)在同種液體中,測(cè)出其所受浮力的大小來(lái)進(jìn)行比較。9.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置“驗(yàn)證阿基米德原理”。(ρ水=1.0×103kg/m3)(1)如圖所示,在物塊從接觸水面到剛好浸沒(méi)水中的過(guò)程中,左邊彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),物塊受到水的浮力,水對(duì)溢水杯底部的壓強(qiáng);(均選填“變大”、“變小”或“不變”)(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所測(cè)的物理量可列等式(用字母表示),從而驗(yàn)證了阿基米德原理;(3)由實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)可知,物塊浸沒(méi)在水中受到的浮力為N,物塊的體積為cm3,物塊的密度為kg/m3;(4)同學(xué)們用酒精代替水繼續(xù)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)此時(shí)的F3變大,說(shuō)明浮力的大小與有關(guān);用酒精繼續(xù)實(shí)驗(yàn)的目的是(選填“減小誤差”或“尋找普遍規(guī)律”).10.為了直觀驗(yàn)證阿基米德原理,小明改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)裝置,如圖所示,把彈簧測(cè)力計(jì)上端固定在鐵架臺(tái)上,用粗鐵絲做一個(gè)框,掛在彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤上,在粗鐵絲框上端懸吊一個(gè)金屬塊,下面放一小杯。鐵架臺(tái)的支架上放置一只溢水杯,溢水杯跟金屬塊、粗鐵絲框、小杯都不接觸。(1)首先平穩(wěn)緩慢地抬高放有溢水杯的支架,使金屬塊完全浸沒(méi)入水中,但不與溢水杯底部接觸,(如圖甲→乙→丙),在此過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù):F甲F丙(填“>”、“=”或“<”)。(2)然后再平穩(wěn)緩慢地降低溢水杯支架,使金屬塊完全離開(kāi)水面(如圖丁),可以計(jì)算出圖丙中金屬塊所受到的浮力約為牛,此時(shí)浮力的測(cè)量數(shù)值將比真實(shí)數(shù)值(填“偏大”或“偏小”),原因是。11.某中學(xué)環(huán)保小組在長(zhǎng)江邊取適量江水樣品,分別進(jìn)行了江水密度的測(cè)量:(1)小薇把樣品帶回學(xué)校,用天平和量筒做了如下實(shí)驗(yàn):①將天平放在臺(tái)上,把游碼移到零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針在分度盤(pán)的左側(cè),要使橫梁平衡,應(yīng)將平衡螺母向(選填“右”或“左”)調(diào),直至天平平衡;②用天平測(cè)出空燒杯的質(zhì)量為30g,在燒杯中倒入適量的江水樣品,測(cè)出燒杯和江水的總質(zhì)量如圖甲所示,則燒杯中江水的質(zhì)量為g,將燒杯中的江水全部倒入量筒中,江水的體積如圖乙所示,則江水的密度為g/cm3。③小薇用這種方法測(cè)出的江水密度比真實(shí)值(選填“偏大”或“偏小”)。(2)小亮把樣品帶回家,用家里的一臺(tái)電子秤(如圖丙所示)和沒(méi)喝完的半瓶純凈水,做了如下實(shí)驗(yàn):①用電子秤測(cè)出半瓶純凈水的總質(zhì)量為m1,并用筆在瓶身水面位置標(biāo)記為A;②把瓶中的水全部用來(lái)澆花,然后吹干,用電子秤測(cè)出空瓶的質(zhì)量為m2;③江水慢慢倒入空瓶中,直至液面與相平,再用電子秤測(cè)出瓶的總質(zhì)量為m3;④則江水的密度表達(dá)式ρ=(純凈水的密度用ρ水表示);⑤小亮測(cè)算江水的體積使用了下列3種物理方法中的A.控制變量法B.等量代替法C.類(lèi)比法。12.學(xué)完浮力后,小林同學(xué)對(duì)相關(guān)的物理知識(shí)進(jìn)行了歸納整合,并利用熟悉的器材做了個(gè)小實(shí)驗(yàn):①準(zhǔn)備一個(gè)帶蓋子的空玻璃瓶,將瓶蓋蓋緊后浸沒(méi)在水中,放手后玻璃瓶上浮;將一個(gè)鐵塊裝入玻璃瓶?jī)?nèi)并蓋緊蓋子,放入水中放手后發(fā)現(xiàn)玻璃瓶下沉;②用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出空玻璃瓶的重力如圖甲所示;③將裝鐵塊的玻璃瓶掛在彈簧測(cè)力計(jì)上,保持玻璃瓶豎直,然后從圖乙所示位置慢慢浸入水中,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與玻璃瓶下表面浸入水中深度h的關(guān)系圖象如圖丙所示。(1)根據(jù)圖丙可以判斷浸沒(méi)在液體中的物體所受浮力大小與有關(guān),而與無(wú)關(guān)。(2)結(jié)合甲圖和丙圖,可以得出鐵塊的重力大小為N;裝鐵塊的玻璃瓶完全浸沒(méi)后受到的浮力大小為N。(3)小林看到玻璃瓶上標(biāo)有100mL的字樣,于是在裝有鐵塊的玻璃瓶?jī)?nèi)裝滿水并蓋上瓶蓋,再用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出總重力,如圖丁所示,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為3.1N,由此可以得出鐵塊的體積為cm3,鐵塊的密度為kg/m313.小冉在探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,用到如下器材:分度值為0.1N的彈簧測(cè)力計(jì),底面積為5cm2、高度為6cm的實(shí)心圓柱體銅塊,相同的大燒杯若干,水,密度未知的某種液體,細(xì)線等(1)小冉進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn):A步驟所示彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N;用彈簧測(cè)力計(jì)掛著銅塊緩慢地浸入液體中不同深度,步驟如圖B、C、D、E、F所示(液體均未溢出),并將其示數(shù)記錄在表中:實(shí)驗(yàn)步驟BCDEF彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N2.62.52.42.42.3(2)在實(shí)驗(yàn)步驟B中銅塊所受浮力F浮=N。(3)分析實(shí)驗(yàn)步驟A、B、C、D,可以說(shuō)明浮力大小跟有關(guān);分析實(shí)驗(yàn)步驟A、E、F,可以說(shuō)明浮力大小跟有關(guān)。(4)小冉用表格中的數(shù)據(jù)算出了某種液體的密度是g/cm3(結(jié)果保留一位小數(shù)),還算出了步驟B中銅塊下表面受到水的壓強(qiáng)是Pa,并發(fā)現(xiàn)步驟B、C、D中銅塊下表面受到水的壓強(qiáng)隨著深度的增加逐漸(選填“增大”或“減小”)。(5)小冉在步驟B的基礎(chǔ)上繼續(xù)探究:保持銅塊下表面所處的位置不變,把彈簧測(cè)力計(jì)的拉環(huán)固定在鐵架臺(tái)上,緩慢向燒杯內(nèi)加水,發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸(選填“增大”或“減小”);當(dāng)所加水使銅塊剛好浸沒(méi)時(shí)(水未溢出),燒杯底部受到水的壓強(qiáng)增加了Pa.(已知在一定范圍內(nèi),彈簧受到的拉力每減少0.1N,彈簧的長(zhǎng)度就縮短0.1cm)14.小明用彈簧測(cè)力計(jì)、圓柱體、3個(gè)相同的圓柱形容器,分別裝有一定量的水和鹽水,對(duì)浸在液體中的物體所受的浮力進(jìn)行了探究,其裝置和彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示。(1)分析甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn),說(shuō)明浮力的大小與有關(guān)。(2)為了探究浮力大小與液體密度是否有關(guān),可選用圖的裝置來(lái)進(jìn)行操作。(3)圖丙中A排開(kāi)水的重力圖丁中A排開(kāi)鹽水的重力(填“大于”“小于”或“等于”)。(4)根據(jù)圖示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)出鹽水的密度是kg/m3。(5)為了正確地測(cè)出A浸沒(méi)在水中受到的浮力,操作中除了要注意把A浸沒(méi)在水中并在靜止時(shí)讀測(cè)力計(jì)的示數(shù)外,還應(yīng)注意。(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后小明想到,如果在丙圖中測(cè)力計(jì)7N的位置標(biāo)出水的密度值,就可以把這個(gè)裝置改裝成一個(gè)密度秤。該密度秤的零刻度應(yīng)標(biāo)在N處,該密度秤的刻度是(選填“均勻”或“不均勻”)的。(7)小明聯(lián)想到綜合實(shí)踐課上自己自制的“密度計(jì)”;他在吸管下端加適當(dāng)?shù)呐渲睾蠓忾],使其能豎直漂浮在液面中。若放入水中,水面在管的A點(diǎn)處;放入另一種液體中,液面在B點(diǎn)處(如圖戊)。①“密度計(jì)”上刻度A、B可分別表示的液體密度,則ρ液ρ水(選填“>”、“<”或“=”)。②為了使簡(jiǎn)易密度計(jì)上兩條刻度線之間的距離大一些,以使測(cè)量結(jié)果更精確,你的改進(jìn)方法是。15.喜歡書(shū)法的小明同學(xué)用壓紙石塊設(shè)計(jì)了如下測(cè)量與探究活動(dòng),如圖所示:(1)小明在學(xué)校用天平和量筒測(cè)量壓紙石塊的密度:①將托盤(pán)天平置于水平桌面上,游碼移至零刻度處,發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤(pán)的右側(cè),他應(yīng)將平衡螺母向(選填“左”或“右”)調(diào),直至橫梁平衡;②將石塊放在天平的(選填“左”或“右”)盤(pán),在另一盤(pán)中增減砝碼并移動(dòng)游碼,直至橫梁再次平衡,此時(shí)砝碼和游碼如圖a所示,則石塊的質(zhì)量m=g;③他在量筒中裝入40mL的水,將石塊緩慢浸沒(méi)在水中,如圖b所示,則石塊的體積V=cm3,由密度公式ρ=m(2)小明回家后用操作方便、精確度高的電子秤和同一塊壓紙石塊,探究“影響浮力大小的因素”。①他將攪勻的糖水裝入柱形杯中,置于電子秤上,如圖c所示;②用體積不計(jì)的細(xì)線系好石塊,緩慢浸入糖水至剛好浸沒(méi),電子稱(chēng)示數(shù)逐漸增大,則糖水對(duì)杯底的壓力(選填“逐漸增大”、“保持不變”或“逐漸減小”),說(shuō)明石塊所受浮力大小與有關(guān)。如圖d所示位置,石塊所受浮力大小為N;③他將石決沉入杯底,松開(kāi)細(xì)線,如圖e所示,便開(kāi)始書(shū)寫(xiě)探究報(bào)告:④完成探究報(bào)告后,他將石塊從糖水中慢慢提起。細(xì)心的小明發(fā)現(xiàn)石塊離開(kāi)杯底至露出液面前,電子秤示數(shù)一直減小,這說(shuō)明石塊在放置一段時(shí)間的糖水中所受浮力的大小與浸沒(méi)深度(選填“有關(guān)”、“無(wú)關(guān)”),造成這個(gè)結(jié)果的主要原因可能是。16.重慶育才中學(xué)“生活物理”實(shí)驗(yàn)室的成員們?cè)谔骄俊案×Υ笮∨c哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,用彈簧測(cè)力計(jì)掛著一底面積為10cm2實(shí)心圓柱體,如圖1所示,a、b、c、d、e、f分別是實(shí)驗(yàn)情景(整個(gè)過(guò)程液體均無(wú)溢出):(1)彈簧測(cè)力讓使用之前應(yīng)該在(選填“豎直”、“水平”)方向調(diào)零,由第a次實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)可知物體的重力為N。(2)對(duì)比a、b、c、d四次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知浮力大小與有關(guān);由第a、、e三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知浮力大小與液體密度有關(guān)。(3)由圖中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得,物體浸沒(méi)在水中受到的浮力為N,第e次實(shí)驗(yàn)中未知液體的密度為g/cm3。(4)將圖e中的物體直接放入容器底部。靜止后如圖f所示,則物體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為Pa。(5)實(shí)驗(yàn)室的露露同學(xué)想利用一個(gè)質(zhì)量為mA、密度為ρA的塑料實(shí)心球A來(lái)測(cè)量一杯未知液體的密度,她發(fā)現(xiàn)塑料球A在未知液體中會(huì)漂浮,于是選取了電子秤、細(xì)線和一個(gè)金屬塊B,設(shè)計(jì)了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)過(guò)程:①在電子秤上放上裝有適量未知液體的容器,將塑料球A和金屬塊B用細(xì)線拴好,再用細(xì)線吊著球A,使金屬塊B浸沒(méi)在該未知液體中(不碰到容器底和容器壁),靜止時(shí)如圖2甲所示,讀出電子秤的示數(shù)為m1;②將吊著的球A和金屬塊B都浸沒(méi)在未知液體中(不碰到容器底和容器壁),靜止時(shí)如圖2乙所示,讀出電子秤的示數(shù)為m2;則未知液體的密度的表達(dá)式ρ液=。(用物理量字母表示)17.小張發(fā)現(xiàn)外婆家的鹽蛋咸淡適中恰到好處,猜想可能和鹽水的密度有關(guān)。他和小華共同測(cè)量外婆家用來(lái)腌制鹽蛋的鹽水密度。(1)將天平放在水平工作臺(tái)上,游碼移到標(biāo)尺的刻度處,觀察到指針偏向分度盤(pán)的左側(cè)(圖1甲),應(yīng)將平衡螺母向調(diào)節(jié),使天平平衡。(2)調(diào)節(jié)天平平衡后,進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)操作:①測(cè)量空燒杯的質(zhì)量m0,天平平衡時(shí),砝碼及游碼位置如圖1乙,m0=g;②向燒杯中倒入適量鹽水,測(cè)出燒杯和鹽水的總質(zhì)量m1為55.0g;然后將鹽水全部倒入量筒(圖1丙)。讀數(shù)時(shí)視線與凹液面底部,讀出體積V=mL。③算出鹽水的密度ρ=g/cm3。(3)小華指出:以上測(cè)量過(guò)程中,燒杯中會(huì)殘留部分鹽水導(dǎo)致測(cè)得鹽水的密度偏大,于是他與小張利用電子秤再次測(cè)量該鹽水密度。進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)操作:①取密度為8g/cm3的合金塊。用電子秤測(cè)得其質(zhì)量為80.0g(圖2甲);②將合金塊放入溢水杯中后向溢水杯中注滿鹽水,測(cè)得杯、鹽水、合金塊的總質(zhì)量為100.0g(圖2乙);③取出合金塊,向溢水杯中補(bǔ)滿鹽水,測(cè)得杯和鹽水的總質(zhì)量為31.0g(圖2丙)。根據(jù)以上數(shù)據(jù),計(jì)算出鹽水的密度ρ=g/cm3.若測(cè)量后才發(fā)現(xiàn)此電子秤的每次測(cè)量值均比真實(shí)值大1g左右,則以上步驟所測(cè)得的鹽水密度與真實(shí)值相比(選填“偏大”“不變”或“偏小”)。18.小明和小麗測(cè)量鵝卵石的密度:(1)小明的測(cè)量方法如圖A所示,其步驟:①在測(cè)鵝卵石的質(zhì)量時(shí),他將天平放在水平臺(tái)面上,再將游碼調(diào)到“0”刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針停在如圖甲所示的位置。要使天平平衡,應(yīng)將平衡螺母向(選填“左”或“右”)調(diào),調(diào)好天平后,他進(jìn)行了正確的操作,砝碼和游碼的位置如圖乙所示,鵝卵石的質(zhì)量為g。②在量筒內(nèi)注入30mL的水,將系上細(xì)線的鵝卵石沒(méi)入水中,水面位置如圖丙所示,鵝卵石的體積為cm3;③則鵝卵石的密度為kg/m3。(2)小麗的測(cè)量方法如圖B所示,其步驟:a.在圓柱形玻璃筒內(nèi)加入適量的水,正方體塑料塊漂浮在水面上,用刻度尺測(cè)出塑料塊露出水面的高度h1;b.將鵝卵石放在塑料塊上,塑料塊仍漂浮在水面上,用刻度尺測(cè)出塑料塊露出水面的高度h2;c.用細(xì)線將鵝卵石系在塑料塊下方,然后放入水中,塑料塊仍漂浮在水面上,用刻度尺測(cè)出塑料塊露出水面的高度h3。①鵝卵石密度的表達(dá)式為ρ=(已知水的密度為ρ水,用所測(cè)量的符號(hào)表示);②若在進(jìn)行測(cè)量步驟c時(shí),不小心將部分水沾在塑料塊的上表面,測(cè)得鵝卵石的密度為ρ′,則ρ′ρ(選填“>”、“=”或“<”)。19.某班物理實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué),在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證阿基米德原理。(1)方案一:小軍用石塊按照如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)步驟依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①由圖甲可知,石塊浸沒(méi)在水中時(shí),受到的浮力F浮=N,排開(kāi)水的重力G排=N,發(fā)現(xiàn)F浮≠G排,造成這種結(jié)果的原因不可能是(填序號(hào))。A、最初溢水杯中的水未裝至溢水口B、整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)都沒(méi)有校零C、步驟C中,石塊浸沒(méi)后,碰觸到溢水杯的底部②小軍改正錯(cuò)誤后,得到石塊浸沒(méi)在水中的浮力為1N,則石塊密度為kg/m3;若將圖甲C中的小石塊取出,將裝有溢出水的小桶放入溢水杯漂浮,忽略水的損失,則此次從溢水杯中溢出的水為g。(2)方案二:如圖乙所示,小川同學(xué)將裝滿水的溢水杯放在升降臺(tái)C上,用升降臺(tái)來(lái)調(diào)節(jié)水杯的高度。當(dāng)小川逐漸調(diào)高升降臺(tái)時(shí),發(fā)現(xiàn)隨著重物浸入水中的體積越來(lái)越大,彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)(選填“變大”、“變小”或“不變”),且彈簧測(cè)力計(jì)A示數(shù)的變化量B示數(shù)的變化量(選填“大于”、“小于”或“等于”),從而證明了F浮=G排。在這個(gè)過(guò)程中溢水杯對(duì)升降臺(tái)C的壓力(選填“變大”、“變小”或“不變”)。(3)小明同學(xué)撿到了一個(gè)不吸水的工藝品,它的上端為質(zhì)地均勻的柱形木塊A,木塊上粘有合金塊B。小明將工藝品豎直在水中如圖丙,靜止時(shí)木塊浸入水中的深度為h1;因粘合處松動(dòng)導(dǎo)致合金塊沉底,如圖丁,靜止時(shí)木塊浸入水中的深度為h2;工藝品所受浮力與丙圖相比。(選填“變大”、“變小”或“不變”)。將B從水中撈出放在A的上方,AB一起漂浮,合金的密度為水的n倍,當(dāng)木塊在水中豎直漂浮時(shí),浸入水中的深度h3=,(用h1、h2、n表示,不考慮工藝品沾水對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響)。20.曉琳老師“五一節(jié)”期間在渝北區(qū)礦山公園游玩時(shí),無(wú)意間拾到了一塊泛著金屬光澤且質(zhì)地堅(jiān)硬的小礦石(ρ石>ρ水),同學(xué)們對(duì)這塊小礦石都很好奇,曉琳老師建議大家用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)來(lái)探究它的成分(密度)。實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材:彈簧測(cè)力計(jì)、量筒、細(xì)線、水等。(1)張麗同學(xué)的方案:借助彈簧測(cè)力計(jì)和量筒來(lái)測(cè)量小礦石的密度主要實(shí)驗(yàn)步驟:①如圖甲,小礦石受到拉力為N。②由于小礦石的體積較大而無(wú)法直接放入量筒中,張麗同學(xué)利用如圖乙所示的方法巧妙地測(cè)量出了它的體積,利用上述實(shí)驗(yàn)測(cè)得:體積V=cm3,密度ρ=g/cm3③下列實(shí)驗(yàn)或研究中所用方法與圖乙中測(cè)體積的方法相同的是A.研究光的傳播時(shí),引入光線描述光的傳播路徑和方向B.探究液體壓強(qiáng)的大小與液體種類(lèi)的關(guān)系時(shí),保持深度一定C.探究平面鏡成像時(shí),使蠟燭B與蠟燭A的像完全重合來(lái)研究像與物的大小關(guān)系(2)李響同學(xué)認(rèn)為:不用彈簧測(cè)力計(jì)和量筒,用刻度尺、記號(hào)筆和兩個(gè)生活中可以找到的容器一薄壁透明柱狀容器(如圖丙所示)和酒杯(如圖丁所示)也能測(cè)量出小礦石的密度。主要實(shí)驗(yàn)步驟:①將空酒杯杯口朝上緩慢放入盛有適量水的薄壁柱狀容器中,使空酒杯豎直漂浮在水面上,在柱狀容器外部與液面相平的位置C處記上標(biāo)記;②將小礦石輕放入酒杯中,并隨酒杯一起漂浮,在柱狀容器外部與液面相平的位置(選填“A”、“B”或“C”)處記上第2次標(biāo)記;③將小礦石從酒杯中取出,直接投入柱狀容器的水中,在該柱狀容器外部與液面相平的位置(選填“A”、“B”或“C”)處記上第3次標(biāo)記;④用刻度尺測(cè)量出A、B、C三處標(biāo)記到柱狀容器底部的距離分別為hA、hB、hC。李響同學(xué)分析測(cè)量的數(shù)據(jù),結(jié)合所學(xué)物理知識(shí),計(jì)算出小礦石的密度的表達(dá)式ρ=。(用上述實(shí)驗(yàn)步驟中出現(xiàn)的物理量的字母hA、hB、hC和ρ水來(lái)表示)(3)張麗和李響的實(shí)驗(yàn)方案都獲得了大家的點(diǎn)贊,同時(shí)也引起了同學(xué)們熱烈的討論,請(qǐng)你就他們的實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)誤差等方面進(jìn)行評(píng)價(jià):(寫(xiě)出一個(gè)正確答案即可)。21.在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),小麗提出如下猜想:猜想一:浮力的大小跟物體排開(kāi)液體的體積有關(guān);猜想二:浮力的大小跟液體的密度有關(guān);猜想三:浮力的大小跟物體的密度有關(guān)。(1)小麗用重為3.2N的物體A做了如圖1所示甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了猜想是正確的。實(shí)驗(yàn)中,物體浸沒(méi)時(shí)受到的浮力為N,物體A的密度為g/cm3。(2)小麗在驗(yàn)證猜想二時(shí),根據(jù)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出浮力與液體密度的關(guān)系圖象,如圖2所示。她分析后發(fā)現(xiàn),由于誤將物體受到的拉力當(dāng)作了浮力,導(dǎo)致圖象甲未經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)。由此可以推斷:物體受到的浮力大小與液體密度的關(guān)系圖象應(yīng)是圖2中的(選填“乙”、“丙”或“丁”)。由此說(shuō)明當(dāng)相同時(shí),物體所受浮力大小與浸入的液體密度成。(3)為驗(yàn)證猜想三、小麗選用了與物體A密度不同的物體B進(jìn)行實(shí)驗(yàn),她將物體B逐漸浸入水中、容器中的水面上升至圖丁所示位置時(shí)、彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)恰好變?yōu)?.取出物體B后,(B帶出的水忽略不計(jì)),小麗又將物體A緩慢浸入水中,她在水面上升到(選填“0點(diǎn)之上”、“0點(diǎn)”或“0點(diǎn)之下”)位置時(shí),讀取彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),判斷浮力的大小與物體密度是否有關(guān)。同組的其它同學(xué)認(rèn)為小麗的這個(gè)實(shí)驗(yàn)在操作上有一定難度不容易控制并有明顯誤差,提出了多種改進(jìn)意見(jiàn),你認(rèn)為合理的是。A.選兩個(gè)質(zhì)量相等,密度不同的實(shí)心物體,分別浸沒(méi)在水中,比較浮力大小B.選兩個(gè)體積相等,密度不同的實(shí)心物體,分別浸沒(méi)在水中,比較浮力大小C.選兩個(gè)密度相等,體積不同的實(shí)心物體,分別浸沒(méi)在水中,比較浮力大小(3)如圖3所示,是小紅同學(xué)制作的可測(cè)量液體密度的裝置。在大桶中裝有適量的水,質(zhì)量為100g、橫截面積為10cm2的薄壁小桶豎直立在水中,小桶的長(zhǎng)度為50cm,小紅每次測(cè)液體密度時(shí),都把10cm深的液體倒入小桶中,當(dāng)小桶中的刻度線與水畫(huà)相平時(shí),從大桶上對(duì)應(yīng)刻度就可以知道被測(cè)液體的密度。(取g=10N/kg),則該裝置工作的原理是;當(dāng)小桶的25cm刻度線與水面相平時(shí),此時(shí)大桶對(duì)應(yīng)刻度線的液體密度應(yīng)是kg/m3。22.小薇同學(xué)制作了如圖1所示的探頭進(jìn)行了液體壓強(qiáng)和浮力的綜合探究。(1)緊密蒙在探頭下端的橡皮膜,形變程度越大,說(shuō)明它所受的液體壓強(qiáng)越;(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)的情形如圖2所示,比較甲圖和圖,可以初步得出結(jié)論:在同種液體中,液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨深度的增加而增大;(3)比較圖甲圖和丙圖,可以初步得出結(jié)論:液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體有關(guān);(4)小薇同學(xué)用彈簧測(cè)力計(jì)掛著此探頭繼續(xù)探究:①向溢水杯中注水,直到溢水口水流出時(shí)停止加水,最后溢水杯中的水面恰好與溢水口;②用細(xì)線懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的探頭剛好浸沒(méi),如圖丁所示,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N,溢出的水全部流入小量筒中,排開(kāi)水的體積為mL,此時(shí)探頭所受的浮力為N;③探頭從丁圖位置不斷緩慢往下放(細(xì)線足夠長(zhǎng)),排開(kāi)水的質(zhì)量(選填“變大”“變小”或“不變”),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)(選填字母)。A.一直變大B.先不變后變小C.先變大后變小D.先變小后變大23.在一次物理興趣小組的活動(dòng)中,某小組同學(xué)準(zhǔn)備用彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯、水、吸盤(pán)、滑輪、細(xì)線來(lái)測(cè)量木塊(不吸水)的密度。(g=10N/kg)(1)如圖甲所示,用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出木塊在空氣中的重力為N;木塊質(zhì)量為。(2)將滑輪的軸固定在吸盤(pán)的掛鉤上,擠出吸盤(pán)內(nèi)部的空氣,吸盤(pán)在的作用下被緊緊壓在燒杯底部,如圖乙所示。在燒杯中倒入適量的水,將木塊放入水中后,用彈簧測(cè)力計(jì)將木塊全部拉入水中,如圖丙所示,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為N。(3)如果不計(jì)摩擦和繩重,圖丙所示的木塊受到的浮力,為N,木塊的密度為kg/m3。(4)如果實(shí)驗(yàn)中先用彈簧測(cè)力計(jì)將木塊全部拉入水中,然后取出木塊直接測(cè)量木塊的重力,從理論上分析,按這樣的實(shí)驗(yàn)順序測(cè)得的木塊密度值(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)24.在一次物理興趣小組的活動(dòng)中,某小組同學(xué)準(zhǔn)備用彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯、水、吸盤(pán)、滑輪、細(xì)線來(lái)測(cè)量木塊(不吸水)的密度。(1)在一定的范圍內(nèi)拉伸到彈簧時(shí),彈簧的拉力越大,彈簧的伸長(zhǎng)量就越。使用彈簧測(cè)前,應(yīng)先檢查指針是否在的位置,若不在此位置,應(yīng)進(jìn)行調(diào)整后再之使用。(2)如圖(甲)所示,用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出木塊在空氣中的重力為N。(3)將滑輪的軸固定在吸盤(pán)的掛鉤上,擠出吸盤(pán)內(nèi)部的空氣,吸盤(pán)在的作用下被緊緊壓在燒杯底部,如圖(乙)所示。在燒杯中倒入適量的水,將木塊放入水中后,用彈簧測(cè)力計(jì)將木塊全部拉人水中,如圖(丙)所示,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為0.4N。(4)如果不計(jì)摩擦和繩重,圖(丙)所示的木塊受到的浮力,為N,木塊的密度為kg/m3。(5)如果將燒杯中的水換成另一種液體,用彈簧測(cè)力計(jì)將該木塊全部拉入該液體中,示數(shù)為0.2N,該液體的密度為。25.小芳要測(cè)量木塊的密度,實(shí)驗(yàn)器材有木塊、彈簧測(cè)力計(jì)(0~5N)、底部面定有滑輪的水槽、細(xì)線及足量的水。(1)如圖甲,使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)重力時(shí),手應(yīng)該拉住彈簧測(cè)力計(jì)的(選填“A”或“B”)(A.拉環(huán)位置B.刻度盤(pán)位置)。(2)現(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)木塊的重力,如圖甲,示數(shù)為N;再用細(xì)線繞過(guò)滑輪將木塊與測(cè)力計(jì)連接起來(lái)接著往水槽中倒入適量的水,使木塊浸沒(méi)在水中,如圖乙,木塊在水中靜止時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)為1.6N,木塊的密度為3kg/m3,本實(shí)驗(yàn)滑輪的作用是。(3)小芳分析發(fā)現(xiàn),保持物體始終浸沒(méi),如果把水換成其他液體,測(cè)力計(jì)的示數(shù)就會(huì)不同,于是他把測(cè)力計(jì)的刻度改成相應(yīng)的密度值,將該裝置改為量液體密度的“密度計(jì)”,原測(cè)力計(jì)的1.0N刻度處標(biāo)注為kg/m3,該“密度計(jì)”的刻度分布(選填“均勻或不均勻”);(4)若要增大這種“密度計(jì)”的最大測(cè)量值,可以采取的方法有(寫(xiě)出一種即可);(5)善于思考的小芳突發(fā)奇想,用家中臺(tái)秤替換彈簧測(cè)力計(jì),其余實(shí)驗(yàn)器材不變的情況下測(cè)量密度為0.3ρ水的塑料泡沫,于是她采用如下方法:A、首先測(cè)得泡沫的質(zhì)量為0.6kg;然后在底部裝有定滑輪的圓柱形容器中加入適量的水,再靜放在水平臺(tái)秤上(如圖甲),臺(tái)秤的示數(shù)m1為6kg;B、然后把質(zhì)地均勻的長(zhǎng)方體泡沫放入水中,用一輕質(zhì)的細(xì)線通過(guò)定滑輪暖慢地將泡沫拉入水中,拉力F的方向始終豎直向上,在將泡沫緩慢拉入水中的過(guò)程中,如圖乙若物體浸入水中的體積占總體積一半,則臺(tái)秤的示數(shù)m2為kg;C、當(dāng)木塊浸沒(méi)在水中與圖甲相比較臺(tái)秤的示數(shù)(選填“變大”、“變小”或“不變”)。(不考慮滑輪的摩擦,在整個(gè)過(guò)程中水始終沒(méi)有溢出,泡沫不吸水,不變形,且未與容器接觸)。

人教版八年級(jí)物理下冊(cè)第10章《浮力》浮力實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題練習(xí)姓名:學(xué)校:老師:序號(hào)題型題數(shù)總計(jì)一浮力大小影響因素實(shí)驗(yàn):液體的密度、物體排開(kāi)液體的體積325二阿基米德原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn):彈簧測(cè)力計(jì)、電子稱(chēng)1三利用浮力測(cè)物體的密度實(shí)驗(yàn):稱(chēng)重法、電子稱(chēng)、漂浮法3四綜合練習(xí)18一、浮力大小影響因素實(shí)驗(yàn):1.如圖所示,是探究同一物體所受浮力大小于哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。(1)兩次實(shí)驗(yàn)證明物體所受浮力隨物體排開(kāi)液體積的變化而變化(選填實(shí)驗(yàn)序號(hào))。(2)進(jìn)行乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)是為了探究物體所受浮力大小與關(guān)系。(3)由丙、丁兩次實(shí)驗(yàn)可知:完全浸沒(méi)在同種液體中的物體,所受浮力大小與無(wú)關(guān)。【答案】(1)甲、乙;(2)液體密度;(3)物體浸沒(méi)的深度。【解析】物體所受浮力大小與液體的密度和排開(kāi)液體的體積有關(guān),實(shí)驗(yàn)探究時(shí)應(yīng)采用控制變量法,分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程中相同和不同的部分,然后利用控制變量法得出結(jié)論。解:(1)要實(shí)驗(yàn)證明物體所受浮力隨物體排開(kāi)液體積的變化而變化,應(yīng)控制液體的密度不變,改變物體排開(kāi)液體的體積,由圖可知,甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)符合;(2)進(jìn)行乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)時(shí),物體排開(kāi)液體的體積相同,而液體的密度不同,探究物體所受浮力大小與液體的密度關(guān)系;(3)由丙、丁兩次實(shí)驗(yàn)可知:排開(kāi)液體的體積和液體的密度相同,而所處的深度不同,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變即物體受到的浮力不變,則物體所受浮力大小與浸沒(méi)的深度無(wú)關(guān)。故答案為:(1)甲、乙;(2)液體密度;(3)物體浸沒(méi)的深度。2.在探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中,小強(qiáng)做了圖1所示的實(shí)驗(yàn)。(1)根據(jù)圖1甲、乙兩圖可知,物體在水中受到的浮力是N;(2)圖1中,乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)是為了探究浮力的大小與的關(guān)系;(3)從物體剛開(kāi)始接觸水面至浸沒(méi)于水中,它所受浮力大小與浸入水中深度的關(guān)系如圖2所示,由此得到結(jié)論一:物體所受浮力大小與排開(kāi)液體的體積有關(guān);結(jié)論二:物體未浸沒(méi)前,它所受浮力大小可能還與有關(guān);結(jié)論三:當(dāng)物體浸沒(méi)于水中后,浮力大小與無(wú)關(guān)。(4)為了探究結(jié)論二是否正確,老師為同學(xué)們準(zhǔn)備了以下實(shí)驗(yàn)器材:彈簧測(cè)力計(jì)、足夠的水、一個(gè)密度大于水的均勻長(zhǎng)方體,長(zhǎng)方體表面標(biāo)有等距離的線,如圖3所示。為了便于彈簧測(cè)力計(jì)掛住長(zhǎng)方體,在長(zhǎng)方體上設(shè)置了a、b、c、d四個(gè)掛扣。請(qǐng)僅用以上器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟和分析論證。實(shí)驗(yàn)步驟:①用彈簧測(cè)力計(jì),讀出并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1;②用彈簧測(cè)力計(jì),讀出并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2。分析論證:①若F1=F2,說(shuō)明物體未浸沒(méi)前,它所受浮力大小與;②若F1≠F2,說(shuō)明物體未浸沒(méi)前,它所受浮力大小與。【答案】(1)1;(2)液體密度;(3)深度、深度;(4)步驟:①掛在a或b鉤,浸入水中至第一個(gè)小格;②掛在c或d鉤,浸入水中至第一個(gè)小格;論證:①深度無(wú)關(guān);②深度有關(guān)。【解析】(1)由圖1可知,利用稱(chēng)重法可求浮力;(2)由圖1,乙丙可知,物體排開(kāi)液體的體積相同,液體密度不同,由控制變量法可得結(jié)論;(3)物體所受浮力與浸入水中深度的關(guān)系,由圖示分析解答;(4)物體未浸沒(méi)前,只要控制液體密度不變,改變物體浸在液體中的體積即可。解:(1)根據(jù)圖1甲、乙兩圖可知,物體在水中受到的浮力,F(xiàn)浮=G﹣F=2.8N﹣1.8N=1N;(2)由圖1中,乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)可知,物體排開(kāi)液體的體積相同,改變的液體的密度,由控制變量法可知,是為了探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系;(3)由圖2中,圖象知,物體所受的浮力在物體浸入液體的深度5cm以前,浮力逐漸增大,浸入液體5cm以后,浮力不變,故可知在物體未完全浸沒(méi)前,浮力的大小可能還與深度有關(guān),當(dāng)物體完全浸沒(méi)后,所受的浮力與浸沒(méi)的深度無(wú)關(guān);(4)利用控制變量法,控制液體密度不變,改變浸入液體中的深度來(lái)探究未浸沒(méi)前,浮力與深度的關(guān)系,如與深度無(wú)關(guān),則浮力不變,有關(guān),則浮力改變。故答案為:(1)1;(2)液體密度;(3)深度、深度;(4)步驟:①掛在a或b鉤,浸入水中至第一個(gè)小格;②掛在c或d鉤,浸入水中至第一個(gè)小格;論證:①深度無(wú)關(guān);②深度有關(guān)。3.在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,小明先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出金屬塊的重力,然后將金屬塊緩慢浸入水中不同深度及某種液體中,步驟如圖A、B、C、D、E、F所示(液體均未溢出)。并將其示數(shù)記錄在表中。已知水的密度為1.0×103kg/m3,g取10N/kg。(1)步驟A中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N。(2)做步驟C時(shí),物體受到的浮力為N。(3)分析比較步驟A、B、C、D可知:浮力大小與物體有關(guān)。(4)分析比較步驟A、E、F可知:浮力的大小還與有關(guān)。(5)分析比較步驟可知:浮力的大小與物體所處的深度無(wú)關(guān)。(6)步驟C和F中,物體受到的浮力大小關(guān)系怎樣?(回答“C大”、“F大”或“相等”)(7)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及已知數(shù)據(jù),能否計(jì)算獲得F步驟中液體的密度?如果能,請(qǐng)寫(xiě)出結(jié)果;如果不能,請(qǐng)說(shuō)明還缺少的條件。實(shí)驗(yàn)步驟ABCDEF彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N2.22.01.71.72.0【答案】(1)2.7;(2)0.7;(3)排開(kāi)液體的體積;(4)液體的密度;(5)A、D、E;(6)相等;(7)能;0.7×103。【解析】(1)根據(jù)測(cè)力計(jì)分度值讀數(shù);(2)根據(jù)稱(chēng)量法F浮=G﹣F拉計(jì)算出C中受到的浮力;(3)(4)(5)浮力與排開(kāi)液體的體積和密度有關(guān),研究浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度的關(guān)系,要控制排開(kāi)液體的體積和密度相同;研究浮力與其中一個(gè)因素關(guān)系時(shí),要控制另外一個(gè)因素不變,結(jié)合稱(chēng)重法分析;(6)根據(jù)稱(chēng)量法F浮=G﹣F拉計(jì)算出在水中和液體中受到的浮力;(7)用阿基米德原理F浮=ρ液gV排求物塊的體積和液體的密度。解:(1)如圖A中彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N,示數(shù)為2.7N;(2)根據(jù)稱(chēng)重法可知:物塊在C中受到的浮力為:F浮=G﹣FC=2.7N﹣2.0N=0.7N;(3)分析比較A、B、C、D可知,B、C、D物體排開(kāi)水的體積不同,B、C、D中測(cè)力計(jì)示數(shù)不同,由稱(chēng)重法F浮=G﹣F示,浮力不同,故浮力大小與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān);(4)分析實(shí)驗(yàn)步驟A、E、F可知,E、F排開(kāi)液體的體積相同,但液體的密度不同,由稱(chēng)重法,E、F中物體受到的浮力不同,浮力的大小還與排開(kāi)液體的密度有關(guān);(5)要研究浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度的關(guān)系,要控制排開(kāi)液體的體積和密度相同,故分析比較實(shí)驗(yàn)步驟A和D、E,可得出:浮力大小與物體浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān);(6)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,在步驟C和F中,測(cè)力計(jì)示數(shù)相同,由稱(chēng)重法,C和F圖中受到的浮力大小相等;(7)物塊在水中受到的浮力為:F浮=G﹣F=2.7N﹣1.7N=1N;物塊在另一液體中受到的浮力為:F浮′=G﹣F′=2.7N﹣2.0N=0.7N;金屬塊排開(kāi)液體的體積為:V排=F浮ρ水g金屬塊的體積:V=V排F中液體的密度:ρ液=F浮′gV故答案為:(1)2.7;(2)0.7;(3)排開(kāi)液體的體積;(4)液體的密度;(5)A、D、E;(6)相等;(7)能;0.7×103。二、阿基米德原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn):4.如圖所示是小芳同學(xué)探究“阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn),其中桶A為圓柱形。(1)正確的操作順序最佳是。A.乙丙甲丁B.乙甲丙丁C.甲丁乙丙D.乙丙丁甲(2)將空桶A輕放入盛滿水的溢水杯中,用桶B接住溢出的水,如圖丙所示。則空桶A受到的浮力為N(3)測(cè)出桶B和溢出水的總重力,如圖丁所示,則桶A排開(kāi)水的重力(選填“大于”、“小于”或“等于”)桶A受到的浮力。(4)在實(shí)驗(yàn)中,排除測(cè)量誤差因素的影響,小芳若發(fā)現(xiàn)桶A排開(kāi)水的重力明顯小于所受的浮力,造成這種結(jié)果的原因可能是:。(5)接著小芳同學(xué)往桶A中加入沙子進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到4組數(shù)據(jù),表格如下,其中有明顯錯(cuò)誤的是第次,實(shí)驗(yàn)中,隨著加入沙子越多,桶A浸入水中就越(選填“深”或“淺”)。次數(shù)1234桶A與沙子的總重力/N2.42.83.23.4桶B與水的總重力/N4.04.44.65.0(6)分析以上探究過(guò)程可以得到的結(jié)論是:浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力大小等于該物體。(7)小芳同學(xué)進(jìn)一步探究,她將裝有適量沙子的桶A分別放入水中和另一未知液體中,桶A浸入水中的深度為h1,浸入另一液體中的深度為h2,設(shè)水的密度為ρ水,則另一液體的密度表達(dá)式為(用題中所給和所測(cè)物理量的字母表示)。【答案】(1)B;(2)2;(3)等于;(4)溢水杯中沒(méi)裝滿水;(5)3,深;(6)排開(kāi)液體所受的重力;(7)ρ液=ρ水h1【解析】(1)驗(yàn)證阿基米德原理時(shí),為了減小誤差應(yīng)先測(cè)量空桶重力和物體的重力;(2)稱(chēng)重法測(cè)浮力F浮=GA﹣F拉;(3)阿基米德原理F浮=G排;(4)桶A排開(kāi)水的重力明顯小于所受的浮力,要么桶A的重力偏大,要么G排偏小,排除桶A的重力偏大,只能是G排偏小;(5)由第3行數(shù)據(jù)和圖中數(shù)據(jù)求得每次排開(kāi)水的重力,只有第三次數(shù)據(jù)排開(kāi)水的重力不等于桶A和沙子總重力;由數(shù)據(jù)可知,桶和沙子一直處于漂浮狀態(tài),沙子越多則越重,排開(kāi)水越多,桶A浸入水中深度就越深。(6)阿基米德原理F浮=G排;(7)因裝有沙子的桶A在水中和在液體中都處于漂浮狀態(tài),所以?xún)纱问艿降母×ο嗟龋紴橥癆和沙子的總重力,結(jié)合阿基米德原理可推出另一液體的密度表達(dá)式。解:(1)要探究阿基米德原理,即要探究F浮和G排的關(guān)系,根據(jù)圖示可知,該實(shí)驗(yàn)中是用漂浮條件測(cè)出小桶A受到的浮力,即F浮=GA,需要測(cè)小桶A的重力;而測(cè)排開(kāi)水的重力時(shí),根據(jù)G排=G總﹣G桶B,需要測(cè)出小桶B的重力、小桶B與溢出水的總重力,即先測(cè)G桶B再測(cè)G總;考慮到實(shí)驗(yàn)操作的方便性,應(yīng)先測(cè)小桶B的重力,并把它放在溢水杯的正下方,再測(cè)小桶A的重力,測(cè)完之后再將小桶A放入溢水杯中處于漂浮狀態(tài),最后測(cè)小桶B與溢出水的總重力,所以合理的順序?yàn)橐壹妆。蔬xB;(2)由圖甲知,空桶A的重力為2N,圖丙中空桶A在溢水杯中處于漂浮狀態(tài),則空桶A受到的浮力:F浮=GA=2N;(3)由圖乙知,空桶B的重力為1.6N,圖丁中桶B和溢出水的總重力為3.6N,桶A排開(kāi)水的重力:G排=G總﹣G桶B=3.6N﹣1.6N=2N,所以比較可知F浮=G排,即桶A排開(kāi)水的重力等于桶A受到的浮力;(4)桶A排開(kāi)水的重力明顯小于所受的浮力,G排偏小,說(shuō)明收集到的水較少,可能是溢水杯中沒(méi)裝滿水,物體開(kāi)始進(jìn)入水中時(shí)排開(kāi)的水沒(méi)有溢出來(lái);(5)往桶A中加入沙子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),裝有沙子的桶A在水中仍然處于漂浮狀態(tài),則排開(kāi)水的重力等于桶A受到的浮力,也等于桶A和沙子受到的總重力,第三組數(shù)據(jù)中G排=G總B﹣G桶B=4.6N﹣1.6N=3N,不等于桶A與沙子的總重力3.2N,則該組數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的;沙子越多則越重,排開(kāi)水的體積越多,桶A浸入水中深度就越深。(6)由以上探究過(guò)程可以得到的結(jié)論是:浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力大小等于該物體排開(kāi)液體所受的重力;(7)設(shè)桶A的橫截面積為S,已知桶A浸入水中的深度為h1,浸入另一液體中的深度為h2,則桶A和沙子在水中受到的浮力F浮水=ρ水gV排水=ρ水gSh1,桶A和沙子在液體中受到的浮力F浮液=ρ液gV排液=ρ液gSh2,因裝有沙子的桶A在水中和在液體中都處于漂浮狀態(tài),所以?xún)纱问艿降母×ο嗟龋处阉甮Sh1=ρ液gSh2,解得ρ液=ρ水h1故答案為:(1)B;(2)2;(3)等于;(4)溢水杯中沒(méi)裝滿水;(5)3,深;(6)排開(kāi)液體所受的重力;(7)ρ液=ρ水h1三、利用浮力測(cè)物體的密度實(shí)驗(yàn):5.某同學(xué)在“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中:(1)如圖甲、乙,先用彈簧測(cè)力計(jì)吊著石塊,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.6N,然后讓石塊完全浸沒(méi)在水中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變?yōu)?N,則石塊受到水的浮力為N;(2)如圖丙,用彈簧測(cè)力計(jì)緩慢將石塊拉出水面,隨著石塊露出水面的體積越來(lái)越大,觀察到彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)也越來(lái)越大,則石塊受到水的浮力越來(lái)越(選填“大”或“小”)。說(shuō)明浮力的方向是;(3)通過(guò)比較圖乙和圖,可以探究浮力大小跟液體密度是否有關(guān);(4)圖戊是另一組同學(xué)拿某物塊緩慢浸入水中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F隨浸入深度h變化的關(guān)系圖象。分析圖象,可得關(guān)于浮力大小的初步結(jié)論:①物塊浸沒(méi)前,物體越大,物體所受的浮力越大;②物塊浸沒(méi)后,所受的浮力大小與無(wú)關(guān);③此物塊的密度是kg/m3。【答案】(1)0.6;(2)小;豎直向上;(3)丁;(4)①浸入深度;②浸沒(méi)深度;③2.5×103。【解析】解:(1)由題意可得,石塊受到的浮力:F浮=G﹣F=1.6N﹣1N=0.6N;(2)石塊受到的浮力:F浮=G﹣F,石塊的重力G不變,測(cè)力計(jì)示數(shù)F越來(lái)越大,則石塊受到的浮力越來(lái)越小,說(shuō)明浮力的方向是豎直向上的;(3)由圖乙和丁可知,物體都浸沒(méi)在液體中,所以排開(kāi)液體的體積相同,液體的密度不同,所以可以探究浮力與液體密度的關(guān)系;(4)①物體未浸入水中時(shí)h=0,從圖乙可讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于物體的重力G=3N.在未完全浸入時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸減小,則浮力逐漸增大由圖知物體浸入水中位置時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.8N,所以物體所受的浮力F浮=3N﹣1.8N=1.2N;物塊浸沒(méi)前,物體浸入深度越大,物塊所受的浮力越大;②由圖可知彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)有一段隨h的增大而不變(浸沒(méi)后),故可得出:浸沒(méi)在液體中的物體所受浮力大小與它所處深度無(wú)關(guān);(3)由G=mg可知,物塊的質(zhì)量:m===0.3kg;由阿基米德原理可知,物塊的體積:V物=V排===1.2×10﹣4m3;物塊的密度:ρ===2.5×103kg/m3。故答案為:(1)0.6;(2)小;豎直向上;(3)丁;(4)①浸入深度;②浸沒(méi)深度;③2.5×103。6.小薇同學(xué)在測(cè)固體密度時(shí)操作步驟如下:(1)在實(shí)驗(yàn)室,小薇把天平放在工作臺(tái)上,將游碼歸零,發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤(pán)的左側(cè),此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向調(diào)節(jié)(選填左”或“右”),使天平橫梁平衡。(2)小薇選用了一塊小礦石,用調(diào)好的天平測(cè)它的質(zhì)量,當(dāng)右盤(pán)中所加砝碼和游碼的位置如圖甲所示時(shí),天平恢復(fù)平衡,則測(cè)得的礦石質(zhì)量是g。(3)如圖乙所示的量筒分度值為cm3,在量筒中裝入適量的水,將系了細(xì)線的礦石輕放入量筒,如圖乙所示,讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)與液面(選填“相平”或“不相平”),測(cè)得礦石的體積是cm3。(4)實(shí)驗(yàn)后,小薇發(fā)現(xiàn)使用的20g砝碼生銹了,由此導(dǎo)致測(cè)得的礦石密度會(huì)(選填“偏大“偏小”或“不變”)。(5)小薇回家后,想測(cè)出家里某個(gè)小飾品的密度,她找到家里的電子秤,稱(chēng)出飾品的質(zhì)量是140g,又借助細(xì)線、水、玻璃杯,測(cè)出了飾品的體積,她的實(shí)驗(yàn)操作步驟如圖丙丁所示,則飾品的密度是g/cm3。【答案】(1)水平;右;(2)43.4;(3)2;相平;18;(4)偏小;(5)2.8。【解析】(1)調(diào)節(jié)天平平衡時(shí),先把天平放在水平工作臺(tái)上,指針偏左,應(yīng)向右調(diào)節(jié)平衡螺母;指針偏右,應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母;直到指針指在分度盤(pán)的中線處;(2)物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加上游碼所對(duì)應(yīng)的刻度值,(3)用量筒量取液體時(shí),量筒要放平,讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)與凹液面的最低處相平;(4)生銹會(huì)使砝碼的質(zhì)量增大,再根據(jù)砝碼質(zhì)量的變化推斷測(cè)量質(zhì)量的變化,根據(jù)ρ=m(5)根據(jù)飾品排開(kāi)水的質(zhì)量可求得其排開(kāi)水的體積,因?yàn)榻](méi),所以V排=V,然后利用密度公式可求得飾品的密度。解:(1)把天平放在水平工作臺(tái)上,發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤(pán)的左側(cè),此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié),使天平橫梁水平平衡。(2)用調(diào)好的天平測(cè)礦石的質(zhì)量,當(dāng)右盤(pán)中所加砝碼和游碼位置如圖甲所示時(shí),天平平衡,標(biāo)尺的分度值為0.2g,則此礦石的質(zhì)量是20g+20g+3.4g=43.4g;(3)如圖乙所示的量筒分度值為2cm3,量筒讀數(shù),視線應(yīng)該與量筒內(nèi)凹液面的底部相平,由圖乙所示量筒可知,測(cè)得礦石的體積V=38cm3﹣20cm3=18cm3;(4)所使用的20g的砝碼生銹了,砝碼生銹后質(zhì)量會(huì)增大,這樣用較少的砝碼或少移動(dòng)游碼就可以使天平橫梁水平平衡,因此,測(cè)得的質(zhì)量會(huì)偏小,根據(jù)ρ=m(5)由圖丙、丁可知,飾品排開(kāi)水的質(zhì)量m排=686.0g﹣636.0g=50g,由ρ=mV可得,排開(kāi)水的體積V排=m因?yàn)榻](méi),所以V=V排=50cm3,則飾品的密度ρ=mV=故答案為:(1)水平;右;(2)43.4;(3)2;相平;18;(4)偏小;(5)2.8。7.在探究“浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中(如圖所示),小田先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出金屬塊的重力,然后將金屬塊緩慢浸入液體中不同深度,步驟如圖B、C、D、E、F所示(液體均未溢出),并將其示數(shù)記錄在表中:實(shí)驗(yàn)步驟BCDEF彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)/N2.22.01.71.71.9(1)小田進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn):A步驟所示彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N;用彈簧測(cè)力計(jì)掛著金屬塊緩慢地浸入液體中不同深度,步驟如圖B、C、D、E、F(液體均未溢出),并將其示數(shù)記錄在上表中;(2)在實(shí)驗(yàn)步驟B中金屬塊所受浮力F浮=N;(3)分析實(shí)驗(yàn)步驟A、B、C、D,可以說(shuō)明浮力大小跟排開(kāi)液體的有關(guān);分析實(shí)驗(yàn)步驟A、E、F,可以說(shuō)明浮力大小跟液體的有關(guān)。(4)小田用表格中的數(shù)據(jù)算出了某種液體的密度是kg/m3,金屬塊a的密度為kg/m3。若將A放至最后一步,則會(huì)使得金屬塊a的密度的測(cè)量值(選填“偏大”或“偏小”“不變”)。(5)同組的小超只有刻度尺這一測(cè)量工具,于是他進(jìn)行了如下操作:①在圓柱形容器中裝有適量的水,將另一平底燒杯放入圓柱形容器的水中,燒杯靜止時(shí)容器中水的深度H1為12cm,如圖甲所示。②將待測(cè)金屬塊b吊在燒杯底部(金屬塊未觸底),測(cè)量出燒杯靜止時(shí)露出水面的高度h1為6cm,容器中水的深度H2為18cm,如圖乙所示。③將金屬塊b放在燒杯中,燒杯靜止時(shí)露出水面的高度h2為2cm,如圖丙所示。已知圓柱形容器底面積為燒杯底面積的3倍。則金屬塊b的密度為kg/m3。【答案】(1)2.7;(2)0.5;(3)體積;密度;(4)0.8×103;2.7×103;偏小;(5)4.5×103。【解析】(1)測(cè)量?jī)x器讀數(shù)時(shí)要看清量程和分度值;(2)物體所受浮力:F浮=G﹣F;(3)物體浸在液體中所受浮力大小與液體密度和物體排開(kāi)液體體積有關(guān);(4)利用物體在水中所受浮力大小計(jì)算物體體積,進(jìn)而計(jì)算金屬密度,利用在某液體中的浮力和阿基米德原理計(jì)算液體密度;(5)比較甲乙兩圖可知,都是漂浮,受到的浮力都等于自重,則兩圖中浮力的變化量等于金屬塊重力;進(jìn)一步求出金屬塊b的質(zhì)量;比較乙丙可知,根據(jù)燒杯兩次受到的浮力之差可以求出金屬塊b的體積;最后利用密度公式求出密度的大小。解:(1)彈簧測(cè)力計(jì)的分度值是0.1N,A步驟所示彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.7N;(2)在實(shí)驗(yàn)步驟B中金屬塊a所受浮力可以用稱(chēng)重法求出:F浮=G﹣FB=2.7N﹣2.2N=0.5N;(3)物體浸在液體中所受浮力大小與液體密度和物體排開(kāi)液體體積有關(guān),分析實(shí)驗(yàn)步驟A、B、C、D,液體都是水,物體排開(kāi)液體體積變化,所受浮力變化,可以說(shuō)明浮力大小跟排開(kāi)液體的體積有關(guān),分析實(shí)驗(yàn)步驟A、E、F,物體都是完全浸在液體中,液體密度不同,可以說(shuō)明浮力大小跟液體的密度有關(guān);(4)當(dāng)浸沒(méi)在水中時(shí),物體所受浮力:F浮1=G﹣FE=2.7N﹣1.7N=1N,根據(jù)阿基米德原理:F浮1=ρ水gV排=ρ水gV物,即1N=1×103kg/m3×10N/kg×V物,解得V物=1×10﹣4m3,由G=mg可得m=G金屬的密度ρ金=mV=0.27kg1×1金屬浸沒(méi)在某液體中浮力:F浮2=G﹣FF=2.7N﹣1.9N=0.8N,根據(jù)阿基米德原理:F浮2=ρ液gV排=ρ液gV物,即0.8N=ρ液×10N/kg×1×10﹣4m3,ρ液=0.8×103kg/m3,若將A放至最后一步,因?yàn)榻饘偕险从幸后w,會(huì)使測(cè)得金屬的質(zhì)量偏大、重力偏大,根據(jù)(4)中可知計(jì)算金屬密度的計(jì)算式:ρ=GF浮?ρ測(cè)得金屬的重力增大,浸沒(méi)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不受影響,則計(jì)算式中分母增大,分子不變,所以會(huì)使得金屬塊a的密度的測(cè)量值偏小;(5)比較甲乙兩圖可知,都是漂浮,受到的浮力都等于自重,則兩圖中浮力的變化量等于金屬塊重力,兩圖中浮力的變化量:△F浮=ρ水g△V排=ρ水g(H2﹣H1)S容;所以金屬塊b的重力為:G=ρ水g(H2﹣H1)S容;金屬塊的質(zhì)量:m′=G′g=ρ水g(H2?H1比較乙丙可知,都是漂浮,燒杯和金屬塊的總重不變,總浮力不變;則乙圖中金屬塊受到的浮力等于這兩次燒杯受到的浮力變化量,金屬塊b受到的浮力:ρ水gVb排=ρ水gVb=ρ水g(h1﹣h2)S燒杯;所以金屬塊b的體積為Vb=(h1﹣h2)S燒杯;b的密度為:ρb=mVb=(故答案為:(1)2.7;(2)0.5;(3)體積;密度;(4)0.8×103;2.7×103;偏小;(5)4.5×103。四、綜合練習(xí):8.如圖所示是探究“影響浮力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程及數(shù)據(jù)。(1)如圖甲,物體重N.如圖乙,把物體浸沒(méi)在水中時(shí),受到的浮力大小為N。(2)分析甲、乙、丙三圖所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得:物體受浮力的大小與有關(guān)。(3)分析數(shù)據(jù)可知,物體A的密度為kg/m3。(4)若要探究物體所受浮力大小與物體的密度是否有關(guān),應(yīng)選擇圖中(填字母)兩個(gè)物體,并將它們浸沒(méi)在同種液體中,測(cè)出其所受浮力的大小來(lái)進(jìn)行比較。【答案】(1)4.2;1;(2)液體的密度;(3)4.2×103;(4)C、D。【解析】(1)首先明確測(cè)力計(jì)的分度值,讀出物體A的重力大小;根據(jù)公式F浮=G﹣F計(jì)算出物體浸沒(méi)水中浮力的大小;(2)根據(jù)公式F浮=G﹣F分別計(jì)算出物體浸沒(méi)在水中和酒精中浮力的大小;運(yùn)用控制變量法分析得出結(jié)論;(3)根據(jù)F浮=ρgV排可求得物體排開(kāi)水的體積,因?yàn)槲矬w浸沒(méi)在水中,所以物體的體積V=V排,已經(jīng)求得物體的體積,根據(jù)G=mg算出物體A的質(zhì)量,然后根據(jù)密度公式可求得物體的密度;(4)要注意控制變量法的應(yīng)用,知道浮力大小與液體密度和排開(kāi)液體的體積有關(guān),要想探究物體受到的浮力與物體的密度是否有關(guān),應(yīng)使物體的體積相同,并使其浸沒(méi)在同種液體中。解:(1)由甲圖知,測(cè)力計(jì)的分度值是0.2N,物體A的重力G=4.2N,由圖乙可知,物體浸沒(méi)在水中時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3.2N,則物體受到的浮力:F浮1=G﹣F拉=4.2N﹣3.2N=1N;(2)圖丙中物體受到的拉力F拉′=1N,圖丙中物體受到的浮力:F浮2=G﹣F拉′=4.2N﹣3.4N=0.8N,所以F浮1>F浮2;又知物體排開(kāi)液體的體積相同,水的密度大于酒精的密度,所以,在排開(kāi)液體體積相同時(shí),物體受浮力的大小與液體的密度有關(guān);(3)由F浮=ρgV排可得,物體A排開(kāi)水的體積為:V排=F浮ρ水g因?yàn)槲矬w浸沒(méi)在水中,所以物體A的體積V=V排=10﹣4m3,由G=mg得,物體A的質(zhì)量為:m=G物體A的密度為:ρ=mV=0.42kg1(4)浮力大小與液體密度和排開(kāi)液體的體積有關(guān),要想探究物體受到的浮力與物體的密度是否有關(guān),應(yīng)使物體的體積相同,密度不同,并使其浸沒(méi)在同種液體中;C、D兩物體的體積相同,但是由不同物質(zhì)組成的,所以物體的密度不同,因此選擇C、D。故答案為:(1)4.2;1;(2)液體的密度;(3)4.2×103;(4)C、D。9.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置“驗(yàn)證阿基米德原理”。(ρ水=1.0×103kg/m3)(1)如圖所示,在物塊從接觸水面到剛好浸沒(méi)水中的過(guò)程中,左邊彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),物塊受到水的浮力,水對(duì)溢水杯底部的壓強(qiáng);(均選填“變大”、“變小”或“不變”)(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所測(cè)的物理量可列等式(用字母表示),從而驗(yàn)證了阿基米德原理;(3)由實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)可知,物塊浸沒(méi)在水中受到的浮力為N,物塊的體積為cm3,物塊的密度為kg/m3;(4)同學(xué)們用酒精代替水繼續(xù)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)此時(shí)的F3變大,說(shuō)明浮力的大小與有關(guān);用酒精繼續(xù)實(shí)驗(yàn)的目的是(選填“減小誤差”或“尋找普遍規(guī)律”).【答案】(1)變小;變大;不變;(2)F1﹣F3=F4﹣F2;(3)0.5;50;4×103;(4)液體的密度;尋找普遍規(guī)律。【解析】(1)在物塊從接觸水面到剛好浸沒(méi)水中的過(guò)程中,排開(kāi)水的體積變大,由F浮=ρ液gV排判斷浮力的變化,由稱(chēng)量法F=G﹣F浮可判斷出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化;由p=ρgh判斷水對(duì)溢水杯底壓強(qiáng)的變化;(2)由稱(chēng)重法F浮=F1﹣F3算出物塊在水中受到的浮力;物塊排開(kāi)的水所受重力等于桶和水的重力與空桶的重力之差,根據(jù)浮力與排開(kāi)液體的重力從而驗(yàn)證了阿基米德原理;(3)根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排算出物塊的體積,由密度公式算出物塊的密度;(4)改變液體的密度,根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化判斷出浮力的變化,進(jìn)而得出結(jié)論;為了使實(shí)驗(yàn)具有普遍性,換其他液體繼續(xù)實(shí)驗(yàn).解:(1)在物塊從接觸水面到剛好浸沒(méi)水中的過(guò)程中,排開(kāi)水的體積變大,由F浮=ρ液gV排可知物塊受到的浮力變大,由F=G﹣F浮可知,左邊彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小;在物塊從接觸水面到剛好浸沒(méi)水中的過(guò)程中,因水的深度不變,由p=ρgh可知,水對(duì)溢水杯底的壓強(qiáng)保持不變;(2)由稱(chēng)重法可知,物塊在水中受到的浮力:F浮=F1﹣F3=2N﹣1.5N=0.5N物塊排開(kāi)的水所受重力等于桶和水的重力與空桶的重力之差,即:G排=F4﹣F2=0.7N﹣0.2N=0.5N則有:F浮=G排=0.5N,故F1﹣F3=F4﹣F2,從而驗(yàn)證了阿基米德原理;(3)由(2)可知物塊浸沒(méi)在水中受到的浮力為0.5N,根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排知,物塊的體積:V=V排=F浮ρ水g=物塊的密度為:ρ=mV=GgV(4)酒精代替水繼續(xù)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)此時(shí)的F3變大,由稱(chēng)重法可知浮力變小,排開(kāi)液體的體積相同,液體的密度不同,浮力不同,說(shuō)明浮力的大小與液體的密度有關(guān).為了使實(shí)驗(yàn)具有普遍性,用酒精繼續(xù)實(shí)驗(yàn).故答案為:(1)變小;變大;不變;(2)F1﹣F3=F4﹣F2;(3)0.5;50;4×103;(4)液體的密度;尋找普遍規(guī)律。10.為了直觀驗(yàn)證阿基米德原理,小明改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)裝置,如圖所示,把彈簧測(cè)力計(jì)上端固定在鐵架臺(tái)上,用粗鐵絲做一個(gè)框,掛在彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤上,在粗鐵絲框上端懸吊一個(gè)金屬塊,下面放一小杯。鐵架臺(tái)的支架上放置一只溢水杯,溢水杯跟金屬塊、粗鐵絲框、小杯都不接觸。(1)首先平穩(wěn)緩慢地抬高放有溢水杯的支架,使金屬塊完全浸沒(méi)入水中,但不與溢水杯底部接觸,(如圖甲→乙→丙),在此過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù):F甲F丙(填“>”、“=”或“<”)。(2)然后再平穩(wěn)緩慢地降低溢水杯支架,使金屬塊完全離開(kāi)水面(如圖丁),可以計(jì)算出圖丙中金屬塊所受到的浮力約為牛,此時(shí)浮力的測(cè)量數(shù)值將比真實(shí)數(shù)值(填“偏大”或“偏小”),原因是。【答案】(1)=;(2)1.2;偏大;金屬塊完全離開(kāi)水面時(shí)要帶出一些小水滴,使重力G測(cè)的數(shù)值偏大。【解析】(1)根據(jù)F浮=G﹣F示和阿基米德原理可得出結(jié)論;(2)根據(jù)F浮=G﹣F示可求浮力;金屬塊完全離開(kāi)水面時(shí)要帶一些小水滴,使重力G偏大。解:(1)平穩(wěn)緩慢地抬高溢水杯支架,使金屬塊完全浸沒(méi)入水中(如圖甲→乙→丙),圖甲中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為金屬塊、粗鐵絲框、小杯的總重力,圖乙、丙中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為金屬塊對(duì)測(cè)力計(jì)的拉力、粗鐵絲框、小杯和溢出水的重力之和,由于金屬塊對(duì)測(cè)力計(jì)的拉力等于金屬塊的重力與金屬塊受到的浮力之差,根據(jù)阿基米德原理可知:金屬塊受到的浮力等于排開(kāi)液體所受的重力,所以,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)保持不變,即:F甲=F丙;(2)由圖丙、丁可知,彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,圖丁G=4.4N,圖丙F示=3.2N,圖丙中金屬塊所受到的浮力約為:F浮=G﹣F示=4.4N﹣3.2N=1.2N;金屬塊完全離開(kāi)水面時(shí)要帶出一些小水滴,使重力G測(cè)的數(shù)值偏大,根據(jù)F浮=G﹣F示可知,此時(shí)浮力的測(cè)量數(shù)值比真實(shí)數(shù)值將偏大。故答案為:(1)=;(2)1.2;偏大;金屬塊完全離開(kāi)水面時(shí)要帶出一些小水滴,使重力G測(cè)的數(shù)值偏大。11.某中學(xué)環(huán)保小組在長(zhǎng)江邊取適量江水樣品,分別進(jìn)行了江水密度的測(cè)量:(1)小薇把樣品帶回學(xué)校,用天平和量筒做了如下實(shí)驗(yàn):①將天平放在臺(tái)上,把游碼移到零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針在分度盤(pán)的左側(cè),要使橫梁平衡,應(yīng)將平衡螺母向(選填“右”或“左”)調(diào),直至天平平衡;②用天平測(cè)出空燒杯的質(zhì)量為30g,在燒杯中倒入適量的江水樣品,測(cè)出燒杯和江水的總質(zhì)量如圖甲所示,則燒杯中江水的質(zhì)量為g,將燒杯中的江水全部倒入量筒中,江水的體積如圖乙所示,則江水的密度為g/cm3。③小薇用這種方法測(cè)出的江水密度比真實(shí)值(選填“偏大”或“偏小”)。(2)小亮把樣品帶回家,用家里的一臺(tái)電子秤(如圖丙所示)和沒(méi)喝完的半瓶純凈水,做了如下實(shí)驗(yàn):①用電子秤測(cè)出半瓶純凈水的總質(zhì)量為m1,并用筆在瓶身水面位置標(biāo)記為A;②把瓶中的水全部用來(lái)澆花,然后吹干,用電子秤測(cè)出空瓶的質(zhì)量為m2;③江水慢慢倒入空瓶中,直至液面與相平,再用電子秤測(cè)出瓶的總質(zhì)量為m3;④則江水的密度表達(dá)式ρ=(純凈水的密度用ρ水表示);⑤小亮測(cè)算江水的體積使用了下列3種物理方法中的A.控制變量法B.等量代替法C.類(lèi)比法。【答案】(1)①水平;右;②39.6;1.04;③偏大;(2)③標(biāo)記A處;④m3【解析】(1)①使用前的調(diào)節(jié):放:把天平放到水平桌面上;移;把游碼移到標(biāo)尺左端零刻線處;調(diào):調(diào)節(jié)平衡螺母,使指針指在分度盤(pán)的中線處。②將天平右盤(pán)中所有砝碼的質(zhì)量與游碼所對(duì)應(yīng)的示數(shù)相加即為待測(cè)物體的質(zhì)量,而后據(jù)密度的公式計(jì)算即可;③據(jù)該過(guò)程中,燒杯中的水不能全部倒出,判斷出測(cè)量體積的情況,進(jìn)而分析測(cè)量密度是偏大還是偏小即可;(2)據(jù)題意可知,此題是通過(guò)計(jì)算水的體積而得出江水的體積,即用到了轉(zhuǎn)換法,即將江水的體積轉(zhuǎn)換為水的體積;解:(1)①將天平放在水平桌面上,先將游碼放在標(biāo)尺左端的零刻度線處,若發(fā)現(xiàn)指針在分度盤(pán)中央的左側(cè),要使橫梁平衡,應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié);②在測(cè)量時(shí),應(yīng)將被測(cè)物體放在左盤(pán)中,向右盤(pán)中加減砝碼;在甲圖中,標(biāo)尺的分度值是0.2g,故此時(shí)燒杯和液體的質(zhì)量是m=50g+10g+5g+4.6g=69.6g;故江水的質(zhì)量是:69.6g﹣30g=39.6g;所以江水的密度是:ρ=mv③小薇用這種方法測(cè)量時(shí),江水的質(zhì)量是準(zhǔn)確的,但是測(cè)量江水的體積時(shí),由于燒杯中的水不能全部倒出,所以測(cè)得江水的體積偏小,故據(jù)ρ=m(2)據(jù)上面的分析可知,此題是通過(guò)計(jì)算水的體積而得出江水的體積,即①用電子秤測(cè)出半瓶純凈水的總質(zhì)量為m1,并用筆在瓶身38ml水面位置標(biāo)記為A;②把瓶中的水全部用來(lái)澆花,然后吹干,用電子秤測(cè)出空瓶的質(zhì)量為m2;故此時(shí)的水的質(zhì)量是:m=m1﹣m2;故水的體積是:v=m③把江水慢慢倒入空瓶中,直至液面與標(biāo)記A處相平,再用電子秤測(cè)出瓶的總質(zhì)量為m3;故此時(shí)江水的質(zhì)量是:m′=m3﹣m2④則江水的密度表達(dá)式ρ=m⑤此方法中,將江水的體積轉(zhuǎn)換為水的體積,即轉(zhuǎn)換法,故選B。故答案為:(1)①水平;右;②39.6;1.04;③偏大;(2)③標(biāo)記A處;④m312.學(xué)完浮力后,小林同學(xué)對(duì)相關(guān)的物理知識(shí)進(jìn)行了歸納整合,并利用熟悉的器材做了個(gè)小實(shí)驗(yàn):①準(zhǔn)備一個(gè)帶蓋子的空玻璃瓶,將瓶蓋蓋緊后浸沒(méi)在水中,放手后玻璃瓶上浮;將一個(gè)鐵塊裝入玻璃瓶?jī)?nèi)并蓋緊蓋子,放入水中放手后發(fā)現(xiàn)玻璃瓶下沉;②用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出空玻璃瓶的重力如圖甲所示;③將裝鐵塊的玻璃瓶掛在彈簧測(cè)力計(jì)上,保持玻璃瓶豎直,然后從圖乙所示位置慢慢浸入水中,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與玻璃瓶下表面浸入水中深度h的關(guān)系圖象如圖丙所示。(1)根據(jù)圖丙可以判斷浸沒(méi)在液體中的物體所受浮力大小與有關(guān),而與無(wú)關(guān)。(2)結(jié)合甲圖和丙圖,可以得出鐵塊的重力大小為N;裝鐵塊的玻璃瓶完全浸沒(méi)后受到的浮力大小為N。(3)小林看到玻璃瓶上標(biāo)有100mL的字樣,于是在裝有鐵塊的玻璃瓶?jī)?nèi)裝滿水并蓋上瓶蓋,再用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出總重力,如圖丁所示,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為3.1N,由此可以得出鐵塊的體積為cm3,鐵塊的密度為kg/m3【答案】(1)物體排開(kāi)液體的體積;浸沒(méi)的深度;(2)0.8;1.6;(3)10;8×103。【解析】(1)根據(jù)浮力大小的影響因素分析解答;(2)根據(jù)圖象分析解答即可;分析圖象,由根據(jù)F浮=G﹣F求浮力大小;(3)由圖甲知,瓶子重力,從而計(jì)算鐵塊重力,計(jì)算出瓶中加入水的重力,由密度公式可得加入水的體積,從而得到鐵塊體積,由密度公式計(jì)算鐵塊的密度大小。解:(1)由圖象知,BC段瓶子受到的彈簧測(cè)力計(jì)拉力不變,所以受到的浮力不變,說(shuō)明物體受到的浮力大小與浸

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