年中考物理重点实验复习《探究浮力大小跟排开液体重力的关系》

探究浮力大小跟排开液体重力的关系【考点梳理】1.实验更合适的操作顺序是：BACD2.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。3.此实验弹簧测力计的示数关系是：Fa-Fc=Fd-Fb4.注意事项：物体为浸入水中之前，溢水杯中的水必须装满，否则测出的溢出的液体重力将偏小。5.交流反思：（1）选用不同的液体和物体并进行多次实验是为了实验结论更具有说服力，更具普遍性。（2）通过此实验可以计算物体完全浸没时的体积：V物＝V排＝、物体的密度：。6.实验结论：浸在液体中的物体所受浮力大小等于它排开的液体所受的重力。【典例引领】1.（2022年枣庄中考题+改编）小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。（1）实验步骤如图（A）所示，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，物体受到的浮力F浮=__________。（2）小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究，实验数据如下表：物体物重G/N物体浸没在水中测力计的示数F/N浮力F浮/N空桶重G0/N桶与排开水的总重G1/N排开水重G排/Nab2c分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论是：_____________________。（3）若小李由实验数据得到关系式____________（有字母表示），则说明本次实验结果符合阿基米德原理。（4）丙操作中，若只将物体的一部分浸在液体中，其他步骤不变，则_______（填“能”或“不能”）得出与（2）相同的结论。（5）小李在探究物体c所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的原因：_______________________。（6）实验中如果按甲丙乙的顺序操作实验，发现物体排开水的重力明显小于它所受浮力，造成这种结果的原因是_________________________。（7）小张利用身边的器材对小李的实验进行改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯（由饮料瓶和吸管组成）、薄塑料杯（质量忽略不计）等器材，装置如图（B）所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐______，弹簧测力计B的示数逐渐_______，若弹簧测力计A的示数变化量为ΔFA，弹簧测力计B的示数变化量为ΔFB，则它们的大小关系是ΔFA______ΔFB（选填“＞”、“＝”或“＜”）。（8）针对两种实验方案，小张实验装置的优点是_______（填答案标号）。A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小B.实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化（9）在验证了阿基米德原理后，该小组成员设计了如图所示的实验来“测量某球形实心物体的密度”。①图C金属块浸没时受到的浮力大小为_______N；②该球形物体的质量是_______g，密度是__________g/cm3。解析：（1）由题图A甲步骤可知，物体的重力G=F1，由题图A丁步骤可知，物体浸没时弹簀测力计的示数F′=F3，则物体受到的浮力F浮=G－F′=F1－F3。（2）由题表可知，物体a、b的实验数据中物体受到的浮力大小与物体排开水的重力大小相等，因此可得结论：物体浸在液体中所受浮力大小等于它排开液，体所受的重力。（3）由（1）可知，浮力F浮=F1－F3；物体排开的液体所受重力G排=F4－F2；若F1－F3=F4－F２，即F浮=G排，则说明本次实验结果符合阿基米德原理。（4）只将物体的一部分浸人水中，排开水的体积减小，排开水的重力减小，浮力减小，仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力，即F浮=C排。（5）在实验中，若溢水杯没有装满水（或排开的水没有全部流入小桶），会造成溢出水的体积小于排开水的体积，则排开水的重力明显小于所受的浮力。（6）实验中如果先测桶与排开水的总重，再测空桶重，因为空桶中有一定量的水残留，所测排开水的重力偏小，所以会导致物体排开水的重力明显小于它所受浮力。（7）如题图Ｂ所示，向下移动水平横杆，使重物缓慢浸人盛满水的溢水杯中，重物排开水的体积变大，受到的浮力变大，由称重法F浮=G－F可知，弹簧测力计A的示数变小，重物排开水的体积越大时薄塑料杯中水的重力越大，即弹簧测力计B的示数越大，薄塑料杯的质量忽略不计时，由阿基米德原理可知，弹簧测力计A、B示数的变化量相等，即ΔFＡ=ΔFＢ。（8）比较两种实验方案可知，改进后，由称重法F浮=G－F可知，弹簧测力计A的示数等于重物的重力减去它受到的浮力，故A错误；薄塑料杯不计质量，能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化，从而得出重物受到浮力的大小与排开的液体所受重力的关系，故B正确。（9）①题图C中金属块浸没时受到的浮力：F浮金属=FC－FB=（mC－mB）g=（0.22kg－0.21kg）×10N/kg=0.1N②球形物体的质量m球=mE－（mA+mB）=265g－（50g+210g）=5g题图D中，该球形物体的体积V球=V提水=答案：（1）F1－F3；（2）物体浸在液体中所受浮力大小等于它排开液体所受的重力；（3）F1－F3=F4－F2；（4）能；（5）将物体c浸人水中之前，溢水杯中没有加满水（或排开的水没有全部流入小桶）（6）空桶中有一定量的水残留，使所测排开水的重力偏小；（7）变小；变大；=；（8）B；（9）①；②5；【真题演练】1.（2023年烟台中考题）23.某实验小组为了研究浮力大小与物体排开液体重力的关系，进行了下面的实验，如图所示：（1）实验过程中，利用哪些步骤能够计算出物体所受的浮力大小？哪些能够计算出物体排开液体的重力大小？(用图中的序号表示)（2）通过实验数据可以发现，浮力大小与物体排开的液体所受的重力有什么关系？（3）为了使结论具有普遍性，该小组还应该进行怎样的操作？（4）另外一个小组进行实验后，发现浮力大小与物体排开液体重力不相等，在排除误差因素的情况下，出现这个结果的原因可能是什么？（写出一条即可）答案：（1）②③，①④；（2）浮力大小与排开液体的重力相等；（3）为了使结论具有普遍性，该小组还应该更换不同物块在不同的液体里多实验几次，通过分析实验数据，最终得出结论。（4）根据题意，发现浮力大小与物体排开液体重力不相等，原因可能是在弹簧测力计拉着物块浸入液体前，溢水杯中液体没有装满，导致测量到的排开液体重力偏小；还有可能是物块在浸入液体后和容器底接触到了，导致测得的浮力偏大。2.某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照如图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。（1）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为_______N。（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为_______N。石块排开的水所受的重力可由______（填字母代号）两个步骤测出。（3）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于_________________________。（4）