探究影响浮力大小的因素及阿基米德原理-2023-2024学年人教版八年级物理下册同步训练（学生版）

专题训练（九）探究影响浮力大小的因素及阿基米德原理

学习目标

1.通过实验和观察，探究物体形状、密度、体积以及液体密度等因素如何影响浮力大小。

2.掌握验证阿基米德原理的实验方法，包括实验器材的选择、实验步骤的制定、实验数据的记录和处理等。他

们应能够独立完成实验，并准确地收集实验数据。

3.经过实验操作，能够提升实验技能，包括精确测量、正确操作实验器材、合理设计实验步骤等。这些技能对

于未来的科学研究和实践应用都是非常重要的。

4.学会对实验数据进行分析和比较，找出实验结果与理论预测之间的关系，从而验证阿基米德原理的正确性。

同时，他们也需要能够分析实验中可能出现的误差，提出改进实验方法的建议。

5.在验证阿基米德原理的过程中，学生需要保持科学的态度，尊重实验事实，勇于面对实验结果与理论预测之

间的差异，并尝试找出原因。这种科学精神是进行科学研究和探索的重要基础。

专题解读

一、探究影响浮力大小的因素

首先，液体的密度是影响浮力大小的关键因素。根据阿基米德原理，浮力的大小等于物体所排开液体的重力。因此,

液体的密度越大，物体排开相同体积的液体所受到的重力就越大，从而浮力也就越大。

其次，物体排开液体的体积也是影响浮力大小的重要因素。当物体完全浸入液体中时，它所排开的液体体积就是它

自身的体积。排开的液体体积越大，浮力也就越大。这一点可以通过观察不同体积的物体在相同密度的液体中受到的浮

力大小来验证。

然而，值得注意的是，浮力的大小与物体的形状、密度、浸没在液体中的深度以及物体在液体中是否运动等因素无

关。这是因为浮力是由液体对物体上下表面的压力差产生的，而这些因素并不会改变压力差的大小。

为了更好地理解这些影响因素，我们可以通过实验来进行探究。例如，可以设计实验来比较不同密度和体积的物体

在相同液体中受到的浮力大小，从而验证液体密度和排开液体体积对浮力大小的影响。同时，也可以设计实验来观察物

体在液体中不同深度和运动状态下受到的浮力大小，从而验证其他因素对浮力大小的影响。

总之，探究影响浮力大小的因素是理解浮力概念和原理的重要途径。通过深入学习和实践，我们可以更好地掌握浮

力的规律和应用，为未来的科学研究和实际应用打下坚实的基础。

二、验证阿基米德原理

首先，我们要明确阿基米德原理的具体内容。它指出，一个物体在静止的液体中受到的浮力大小等于它所排开

的液体的重力。这个原理可以用公式表示为：F^G排，其中F浮表示浮力，G排表示排开液体的重力。

其次，我们需要了解如何验证这一原理。实验是验证物理原理的重要手段之一。在验证阿基米德原理的实验中，

我们可以采用称重法来测量浮力的大小。具体步骤包括：将物体挂在弹簧测力计下，记录测力计的示数日将物体

浸入液体中，记录此时测力计的示数F2；根据两次示数的差值计算出物体所受的浮力F^Fi-Fz。同时，我们还需要

测量物体排开液体的重力G排，可以通过测量排开液体的质量和重力加速度来计算。

在实验中，我们会观察到浮力的大小与排开液体的重力相等，从而验证了阿基米德原理的正确性。这一原理不

仅适用于液体，也适用于气体。

通过验证阿基米德原理的实验，我们可以深入理解浮力的产生原因和影响因素。同时，这一原理在实际应用中

也具有重要意义。例如，在船舶设计、潜水器浮沉控制、浮力测量等方面都需要应用阿基米德原理。

总之，验证阿基米德原理是理解浮力概念和原理的重要途径。通过实验和理论相结合的方法，我们可以深入探

究浮力的本质和应用，为未来的科学研究和实际应用提供有力的支持。

考向一：探究影响浮力大小的因素

1.（2023・湖北十堰•统考中考真题）如图是小青"探究浮力大小跟哪些因素有关"的实验，弹簧测力计示数的大

小关系是：4>£>6.

甲乙丙丁

（1）乙图中物块受浮力大小的表达式，耳孚乙=;

（2）小青比较甲、乙、丙三图，得出浮力大小与深度有关的结论，有同学指出这个结论不可靠，原因是;

（3）如果实验中水的密度大于液体的密度，则弹簧测力计示数大小关系应满足玛"（选填"大于"、"等

于"或"小于"）O

2.（2023•黑龙江哈尔滨•统考中考真题）在探究“浮力大小与什么因素有关"实验中：

（1）东宝测量物体A在水中所受浮力的方法如图，由图可知，物体受到的重力为N,物体受到的浮力为一

N,浮力的方向是;

（2）伟鹏同学在实验中获得如下的数据，分析表中的数据能否得到浮力大小与物体排开液体体积的定量关系?

若能，请写出主要分析过程（可省略计算步骤）及结论；若不能，请说明理由_____。

实验次数浮力七/N液体密度盘（g/cn?）排开液体体积。/cm3

10.40.850

20.90.9100

30.51.050

42.21.1200

50.61.250

3.（2023•甘肃兰州•统考中考真题）小刚游泳时发现，人从浅水区走向深水区的过程中所受浮力逐渐变大。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，他设计并完成了如图甲所

示的实验，并将详细的实验数据记录在表格中。

」

」

一

N一

o|，h0

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=-1!一E

L二h

=-2131

三E

3

=E.=-E2

I23-三-3,6NI2-B

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4三=44

「4

E一-

5

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-Z

-2.84

z

L.0

L.62

。

0..84

ABCD012345678910h/cm

甲乙

物块下表面所处深度h/cm0123456789

弹簧测力计示数尸/N4.64.23.83.43.02.62.22.22.22.2

物块所受浮力FJN00.40.81.62.02.42.42.42.4

（1）表格中所缺数据为，请在图乙中画出浮力大小尸力物块下表面所处深度〃之间的关系图

像;

（2）分析上述实验，请解释人从浅水区走向深水区时浮力为什么会变大？

（3）由图B和表中数据可知，物块下表面受到水的压强为Pa（AK=l-0xl03kg/m3）；

（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：o

4.（2023•黑龙江•统考中考真题）如图所示是物理兴趣小组探究"影响浮力大小的因索”的实验，根据他的实验

探究数据，请你回答下列问题：（〃水=1.0x：L03kg/m3）

0

-^

N

a,6N

水

液

ABCDE

（1）由图可知物体浸没在水中受到的浮力F声N；

（2）由图ACD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忆=m3,物体的密度片kg/m3o

5.（2023・广东•统考中考真题）在"探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中；

甲

（1）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_________（选填"竖直"或"水

平"）方向上调零；

（2）如题图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm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、D、E这五个位置弹簧测力计的示数和深度九请根据实验数据，在图乙中画出物块所受

浮力尸浮随人变化的图像；

（3）分析图像可知：浸没前，〃增加，F泮________；浸没后，力增加，F,,,；（均选填"变大""变小"

或"不变")

(4)若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，重复上述实验。两次实验所得的尸浮随/!变化的图像(选

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：o

考向二：验证阿基米德原理

6.(2022下•辽宁沈阳•八年级沈阳市第四十三中学校考期中)(一)小红设计了如图所示的实验来探究“浮力

的大小跟排开液体所受重力的关系”。

H1N

?.510.5N

A

P

U

丙

(1)实验的最佳顺序是;

(2)物块A的密度为g/cm3；

(3)小红利用上述实验中的器材和木块，探究"漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德理"，

实验过程中步骤不需要弹簧测力计。(甲、乙、丙、丁)

(二)物理兴趣小组的小明同学想到，用排水法测某实心金属块的密度实验器材有小空桶、溢水杯、烧杯、量

筒和水实验步骤如下：

①让小空桶漂浮在盛满水的溢水杯中，如图甲；

②将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为20mL,如图乙；

③将烧杯中20mL水倒掉，从水中取出金属块，如图丙；

④将金属块放入小空桶，小空桶仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为34mL,如图丁请回答下列问题：

(1)小明可得被测金属块的密度是kg/m3；

(2)图甲、图乙和图丁三个相比，溢水杯对桌子的压力是(选填"甲大"或"乙大"或"丁大"或"相等")；

(3)在实验步骤③和④中，将沾有水的金属块放入小空桶，测出的金属块密度将(填"偏大""不变"或

"偏小")。

7.(2023下•山东德州•八年级校考阶段练习)小红设计了如图所示的实验来探究"浮力的大小跟排开液体所受

重力的关系”;

甲乙丙丁

(1)实验的最佳顺序是;

A.甲、乙、丙、丁

B.丁、甲、乙、丙

C.乙、甲、丁、丙

(2)图乙中物体受到的浮力是N；通过实验可得到的结论是：浸在液体中的物体，受到的浮力大小

等于它;

(3)设从左到右弹簧测力计的示数分别为尸八6、B、F4,则可通过等式(用B、B、巳、K表示)

来验证阿基米德定律；

(4)以下情况会影响结论的是；

A.图乙中水面未到达溢水杯的溢水口B.图乙中物体未全部浸没在水中

(5)将图乙中的水换成酒精(品精=0.8xl03kg/mD,物体受到的浮力；(选填"变大"、"变小"或"不

变")

(6)小红利用上述实验中的器材和木块，探究"漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,

实验过程中步骤不需要弹簧测力计。(选填"甲"、"乙"、"丙"或"丁")

8.(2023下•辽宁沈阳•八年级沈阳市第四十三中学校考期中)如图，图1是小明同学验证阿基米德原现的实验

过程图，弹簧测力计花A、B、C、D四个步骤中的读数分别为G空桶=1N、耳=2N、G物=3N、g=2N,

/?*=1.0xl03kg/m3,g取10N/kg。

二

-

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-三

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最合

（3）按

水

未装满

水杯内

B中溢

A.图

水中

浸没在

金块未

B中合

B.图

水

有少量

小桶内

A中

C.图

3

究

块，探

和木

器材

中的

实验

上述

利用

小红

o若

g/m