人教版八年级下学期物理 实验6 探究浮力的大小跟哪些因素有关

1、人教版八下物理 实验6 探究浮力的大小跟哪些因素有关如图所示是物理兴趣小组用金属块研究浮力的实验。(1) 金属块浸没在水中时，受到的浮力是 N。(2) 比较 （填字母代号）三图可得出结论：金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关。(3) 比较 （填字母代号）三图可得出结论：金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关。(4) 金属块的密度为 kg/m3。(5) 在实验中，排除测量误差因素的影响，兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于所受的浮力，请指出实验操作中可能造成这种结果的原因： 。(6) 纠正了错误，继续实验，兴趣小组得出结论：物体所受浮力的大小等于它排开液体所受的重力。有同学对此结

2、论提出质疑，他认为仅采用浸没的金属块做实验不具备普遍性，使用漂浮的蜡块做实验未必遵循以上结论。针对这个质疑，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、蜡块、细线、量筒、烧杯、小木块、小桶、轻质塑料袋（质量可忽略）、适量的水。请你根据需要选择器材并设计实验，研究使用漂浮的蜡块做实验是否遵循兴趣小组所得出的结论。实验器材： 。实验步骤： 。分析与论证： 。木块在水中漂浮，铁块在水中下沉。浮力的大小是否跟物体的密度有关呢？兴趣小组的同学用溢水杯、质量不计的薄壁玻璃瓶、若干完全相同的透明塑料杯、水、浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙等器材进行了如下实验：第一步：往玻璃瓶里装满水并拧紧盖子；第二步：把玻璃瓶放入装水的溢水

3、杯中，用塑料杯接住溢出来的水（如图）；第三步：将玻璃瓶里的物质分别换成浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙并装满，重复以上实验；第四步：比较每次溢出来水的体积。请回答下列问题：(1) 溢水杯里水的多少应该以 为准。(2) 若每次溢出来水的体积 ，则初步说明物体所受的浮力与物体的密度无关，否则与物体的密度有关。(3) 本实验是通过比较每次溢出来水的体积来比较浮力，这里运用了 的思想方法，其依据是 。小明同学在探究浮力的实验中：(1) 如图甲，把半径为 3cm 、密度均匀的实心小球 A 用细线挂在弹簧测力计上，测得其重力为 N，他用手竖直向上轻轻托起小球，弹簧测力计示数将变 。(2) 他又将小球 A 缓慢放入

4、盛有适量水的烧杯中，弹簧测力计的示数逐渐变小，说明小球受浮力作用且浮力的方向竖直向 ；当小球顶部距水面 7cm 时，弹簧测力计示数为 1.9N，如图乙所示，小球受到的浮力大小是 N。(3) 为进一步研究浮力产生的原因，小明自制了薄壁实验箱，左右分别是柱形箱 B 和 C，B 箱下部有一圆孔与 C 箱相通，他将上、下表面是橡皮膜的透明空心立方体 M 放在圆孔上紧密接触，并向 B 箱中加入适量的水使 M 浸没且沉在箱底，如图丙。现往 C 箱加水至与 M 下表面相平时，M 下表面橡皮膜 （填“受到”或“不受”）水的压力作用；继续向 C 箱中加水至 M 上下表面橡皮膜形变程度相同时，则 M 上下表面受到

5、水的压力 （填“相等”或“不相等”）；再向 C 箱中加一定量的水，M 上下表面形变程度如图丁，则下表面受到水的压力 （填“大于”“小于”或“等于”）上表面受到水的压力。这就是浮力产生的真正原因。(4) 同组小斌同学根据第（2）小题中小球受到的浮力大小和第（3）小题探究浮力产生的原因巧妙地计算出图乙中小球 A 受到水对它向下的压力是 N（圆面积公式 S=r2，取 =3）。答案1. 【答案】(1) 1 (2) ABC（或 ABD）(3) ACD (4) 2.7103 (5) 溢水杯没有装满水(6) 实验器材：小木块、弹簧测力计、蜡块、细线、小桶、水；实验步骤：用弹簧测力计测量出空小桶的重力 G桶；

6、将木块垫在烧杯下一侧作为溢水杯用，将烧杯内装满水；将蜡块用细线拴好，用弹簧测力计测量出蜡块的重力 G蜡；将蜡块取下轻轻放入烧杯内的水中，用小桶接排开的水，用弹簧测力计测量出空小桶和水的总重力 G桶总；分析与论证：根据漂浮的特点，蜡块的重力 G蜡 等于其受到的浮力，G桶总G桶 即为排开水的重力，比较 G蜡 与 G桶总G桶 的大小，若相等，则得出使用漂浮的蜡块做实验遵循以上结论；否则不遵循以上结论。【解析】(1) 由图 A 、 C（或 D）可知，金属块浸没在水中时受到的浮力 F浮=GF示=2.7N1.7N=1N。(2) 研究金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关，要控制排开液体的密度相同，B

7、、 C（或 D）两图中金属块浸入的是同种液体，液体的密度是一定的，C（或 D）图中金属块排开水的体积比较大；C（或 D）图中金属块受到的浮力为 2.7N1.7N=1N，B 图中物体受到的浮力为 2.7N2.2N=0.5N；由此得出：在液体的密度一定时，金属块排开液体的体积变大时，金属块受到的浮力就会变大，由此说明金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关。(3) 研究金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度的关系，要控制排开液体的密度和体积相同，故比较 ACD 三图可得出结论：金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关。(4) 金属块浸没在水中时受到的浮力 F浮=1N；根据阿基米德原理，

8、F浮=水gV排=水gV物=1N；故金属块的密度 =mV物=GgF浮水g=G水F浮=2.7N1.0103kg/m31N=2.7103kg/m3。(5) 在实验中，排除测量误差因素的影响，兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于所受的浮力，可能造成这种结果的原因是溢水杯没有装满水，造成溢出水的体积小于排开水的体积。2. 【答案】(1) 杯内水面与溢水口相平(2) 相等(3) 转换；阿基米德原理【解析】(1) 溢水杯里水的多少应该以杯内水面与溢水口相平为准，因为只有这样，溢出水的体积才等于排开水的体积。(2) 若每次溢出来水的体积相等，即排开水的体积相等，根据阿基米德原理，则每次物体受到的浮力相等，说

9、明物体所受的浮力大小与物体的密度无关，否则与物体的密度有关。(3) 实验中并没有直接测量浮力大小，而是通过排开水的体积大小，依据阿基米德原理间接反映浮力大小，因此这里运用了转换法。3. 【答案】(1) 3.0；小(2) 上；1.1 (3) 不受；相等；大于(4) 2.15 【解析】(1) 如题图所示，弹簧测力计分度值为 0.1N，示数为 3.0N，则实心小球 A 的重力为 3.0N；他用手竖直向上轻轻托起小球，此时物体受到竖直向上的拉力和托力及竖直向下的重力的作用，根据力的平衡条件可知 F=GF托；所以，托力变大时，弹簧测力计的示数变小。(2) 将小球 A 缓慢放入盛有适量水的烧杯中，弹簧测力计的示数逐渐变小，说明此时小球受到的浮力与竖直向上轻轻托起小球的力作用效果相同，所以浮力的方向是竖直向上的；根据称重法，小球受到的浮力为 F浮=GF示=3.0N1.9N=1.1N。(3) C 箱加水至与 M 下表面相平时，由于 M 下表面橡皮膜与 C 箱中的水面相平，根据 p=gh 得受到的压强为零，则它不受水的压力作用；由于橡皮膜形变程度表明它的受力情况；当 M 上、下表面橡皮膜形变程度相同时，说明 M 上、下表面受到水的压力相等；再向 C 箱中加一定量的水，如图丁中下表面形变程度明显大于上表面形变程度，所以下表面受到水的压力大于上表面受到水的压力。这就是浮力产生