中考物理总复习第5讲浮力第二节浮力的相关实验

第5讲浮力第二节浮力相关试验第1页玩转重庆10年中考真题1．(重庆A卷17题(2)5分)小明回家后用操作方便、准确度高电子秤和同一块压纸石块，探究“影响浮力大小原因”．第1题图①他将搅匀糖水装入柱形杯中，置于电子秤上，如图甲所表示；第2页②用体积不计细线系好石块，迟缓浸入糖水至刚好浸没，电子秤示数逐步增大，则糖水对杯底压力________(选填“逐步增大”、“保持不变”或“逐步减小”)，说明石块所受浮力大小与______相关．如图乙所表示，石块所受浮力大小为________N；【解析】②石块迟缓浸入糖水至刚好浸没，这一过程中，糖水深度增加；由p液＝ρ液gh可知：糖水对杯底压强逐步增大；由F液＝p液S可知：糖水对杯底压力逐步增大，第3页说明石块所受浮力大小与石块排开液体体积相关，由图甲可知：F甲＝G杯＋G糖水①；由图乙可知：F乙＝G杯＋G糖水＋G石－F拉＝G杯＋G糖水＋F浮②；②－①得：图乙位置石块所受浮力F浮＝F乙－F甲＝G乙－G甲＝m乙g－m甲g＝421.4×10－3kg×10N/kg－400.0×10－3kg×10N/kg＝0.214N；【答案】逐步增大排开液体体积

0.214第4页③他将石块沉入杯底，松开细线，如图丙所表示，便开始书写探究汇报；④完成探究汇报后，他将石块从糖水中迟缓提起．细心小明发觉石块离开杯底至露出液面前，电子秤示数一直减小，这说明石块在放置一段时间糖水中所受浮力大小与浸没深度________(选填“相关”或“无关”)，造成这个结果主要原因可能是______________________________________________________________________．第5页【解析】④由题意可知：电子秤示数一直减小，说明石块所受浮力F丙减小；由图丙可知：F丙＝G杯＋G糖水＋G石－F拉＝G杯＋G糖水＋F浮，则F浮也减小；由F浮＝ρ液gV排可知：V排不变，则ρ液减小；因为糖水放置了一段时间，下面糖水密度将大于上面糖水密度，所以造成石块从糖水中迟缓提起过程中，所受浮力减小，故石块在放置一段时间糖水中所受浮力大小与浸没深度相关．【答案】相关糖水密度不均匀，下面糖水密度大于上面糖水密度第6页3．(重庆B卷17题9分)某兴趣小组在探究浸在液体中物体所受浮力大小规律试验中，做了如图1所表示试验，将同一物体A逐步浸入到密度为ρ0液体中，并经过观察弹簧测力计示数改变规律，得出以下一些结论：第3题图1第7页(1)分析比较试验甲、乙、丙可初步得出结论：当液体密度相同时，物体排开液体体积越大，物体受到浮力越________；分析比较试验序号____________可初步得出结论：当排开液体体积相同时，物体所受浮力与浸没在液体中深度________(选填“相关”或“无关”)．第8页【解析】(1)由题图1试验甲、乙、丙可知：液体密度相同，物体排开液体体积越大，弹簧测力计示数越小，则物体受到浮力越大．研究物体所受浮力与浸没在液体中深度关系时，要控制排开液体体积相同，而改变浸没在液体中深度，故应选试验序号甲、丙、丁三图(或丙、丁两图)，因为弹簧测力计示数不变，则物体受到浮力也不变，即物体所受浮力与浸没在液体中深度无关；【答案】大甲、丙、丁(或丙、丁)无关第9页(2)由试验可知A物体重力为________N，A物体浸没在液体中时所受浮力是________N.【解析】(2)由题图1甲中弹簧测力计示数可知，A物体重力为6N；由题图1丙或图丁可知：A物体浸没在液体中弹簧测力计示数为4N，故所受浮力是F浮＝G－F＝6N－4N＝2N；62第10页(3)同组小薇同学继续用下面方法测出了金属块B物体密度，她详细操作以下：①取边长为a正方体木块放入装有适量该液体烧杯中，待其静止后用刻度尺测出有高度露出液面，如图2甲所示，则木块浸入液体中深度是________，木块底部所受液体压强是________(以上两空均用相关物理量表示)．②将B物体放在木块中央静止后用刻度尺测出此时木块露出液面高度为h1，如图2乙．第11页③用体积可忽略不计细线将物体B系在木块中央，放入液体中静止后测出此时木块露出液面高度h2，如图2丙．④则B物体密度ρB＝__________________(用相关物理量表示)．试验结束后同学们展开了激烈讨论，认为小薇同学操作还是有一些不足，请你说出一条不足之处：_____________________．第3题图2第12页【解析】(3)因为正方体木块边长为a，待其静止后有高度露出液面，则木块浸入液体中深度是(1－)a＝0.6a；木块底部所受液体压强是p液＝ρ液gh＝ρ0g×0.6a＝0.6aρ0g；此时木块漂浮，则G木＝F浮＝ρ液gV排＝ρ0g×a3＝0.6a3ρ0g.由图2乙可知：F浮＝G木＋GB①，则有ρ0g(a－h1)a2＝0.6a3ρ0g＋GB，解得：GB＝0.4a3ρ0g－h1a2ρ0g；故物体B质量mB＝＝(0.4a－h1)a2ρ0；第13页由图2丙可知：F浮′＝G木＋GB②，由①②得：F浮′＝F浮，即ρ0g(a－h2)a2＋ρ0gVB＝ρ0g(a－h1)a2，解得：VB＝(h2－h1)a2；故物体B密度ρB＝.小薇同学操作一些不足为：刻度尺测量有误差、木块吸水等．【答案】①0.6a0.6aρ0g④刻度尺测量有误差(或木块吸水等)第14页命题点：探究浮力大小跟哪些原因

试验突破试验一1．弹簧测力计使用与读数2．用称重法计算浮力(F浮＝①________)3．控制变量法应用G－F示探究浮力大小跟哪些原因相关试验一试验视频第15页a．探究浮力大小与物体排开液体体积关系[用测力计提着同一物体，让物体浸入液体体积②________(选填“相同”或“不一样”)]b．探究浮力大小与物体浸入液体深度关系[用测力计提着同一物体，让它分别浸没于③______液体④________(两空均选填“相同”或“不一样”)深度]c．探究浮力大小与液体⑤________关系(用测力计提着同一物体浸没在不一样液体同一深度，液体密度越大，物体所受浮力越大)不一样相同不一样密度第16页4．试验现象、表格数据分析5．利用阿基米德原理计算浮力和液体密度(F浮＝G排，ρ液＝6．液体压强相关计算(p＝ρgh)7．物体密度计算8．试验操作、结论评价第17页9．屡次试验目标(寻找普遍规律)10．阿基米德原理应用(密度计)试验结论：物体在液体中所受浮力大小，跟它浸在液体中体积相关、跟液体密度相关．物体浸在液体中体积越大、液体密度越大，物体受到浮力就越大．第18页例1在探究影响浮力大小原因试验中，同学们提出了以下猜测：猜测1：浮力大小与物体排开液体体积相关；猜测2：浮力大小与液体密度相关；猜测3：浮力大小与物体浸没在液体中深度相关．例1题图第19页【解析】(1)物体浸没在水中受到浮力F浮＝G－F2＝10N－7N＝3N；3(1)试验中物体浸没在水中时受到浮力为________N.第20页(2)分析试验B、C可知猜测1是正确，能够得出在同种液体中物体排开液体体积越大，受到浮力________．比较试验_________________可知，浮力大小还与液体密度相关．【解析】(2)由试验B、C可知物体排开液体体积不一样，弹簧测力计示数不一样；同种液体中，物体排开液体体积越大，受到浮力越大；D、E试验中，物体排开液体体积相同，液体种类不一样，物体所受浮力不一样，所以浮力大小还与液体密度相关，故应选择试验是A、D、E(D、E)；越大A、D、E(D、E)第21页(3)图中F3＝_____N，液体密度ρ液＝________kg/m3.(ρ水＝1.0×103kg/m3)【解析】(3)D试验中，物体浸没在水中，浮力大小与物体浸没在液体中深度无关，故浮力不变，F3＝7N；物体浸没在水中时，F浮＝ρ水gV＝3N；物体浸没在液体中时，F浮′＝ρ液gV，又由F浮′

＝F－F4＝10N－6.4N＝3.6N，则，ρ液＝1.2ρ水＝1.2×103kg/m3；71.2×103第22页(4)试验所用科学研究方法是________________．【解析】(4)研究浮力大小与排开液体体积关系时要控制液体密度一定，所以采取了控制变量法．控制变量法第23页补充设问(1)试验时若先将物体放入水中测浮力，再测物体重力，则会使浮力测量结果偏________(选填“大”或“小”)．(2)由试验中数据可知，物体密度为______kg/m3.(计算结果保留整数)(3)当物体逐步浸入水中，水对物体底部压强逐步______(选填“变大”、“变小”或“不变”)．若物体底面积为15cm2，在物体刚才浸没在水中时，物体下表面受到水压强为________Pa.

大3333变大2×103第24页(4)图中能正确反应弹簧测力计示数F与金属块下表面到水面距离h关系图像是()B第25页(5)小明又想探究“物体受到浮力与其形状是否相关”，他找来薄铁片、烧杯和水进行试验．试验步骤以下：①铁片放入盛水烧杯中，铁片下沉至杯底．②将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上．经过分析可知，第一次铁片受到浮力________(选填“大于”、“等于”或“小于”)第二次铁片受到浮力；小明得出：物体受到浮力与其形状相关．小明得犯错误结论原因是：他只关注了铁片形状改变，忽略了____________________对浮力大小影响．小于物体排开液体体积第26页探究浮力跟排开液体重力关系命题点：试验二试验二1．物块选择标准(重力不能超出弹簧测力计量程、密度大于水且不吸水物质)2．弹簧测力计读数3．物体排开液体所受重力测量(先测出空桶重力G1，再测出桶和溢出水总重力G2，则排开液体重力G＝①________)G2－G1试验视频第27页4．用称重法计算浮力(F浮＝②________)5．利用阿基米德原理计算密度6．试验误差分析7．试验步骤补充、排序8．屡次测量目标(寻找普遍规律)试验结论：浸在液体中物体受到向上浮力，浮力大小等于它排开液体所受重力．G－F示第28页例2如图甲所表示，图A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排开液体所受重力关系”试验五个步骤．例2题图甲(1)步骤E放置于______前会使试验结果更准确．【解析】(1)应在桶中未装水前测出桶重力，以免沾水后使桶重力测量值偏大，故应放在步骤A前；A第29页(2)更正试验步骤之后________两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到浮力F浮＝______N．______两步骤可得出物块排开水所受重力G排．比较F浮与G排，能够得到浮力大小跟物块排开水所受重力关系．第30页【解析】(2)更正试验步骤之后，经过A图可知圆柱体重力为4.2N，C图中圆柱体完全浸入水中，此时弹簧测力计示数为3.0N，所以圆柱体浸没时浮力为F浮＝G－F拉＝4.2N－3.0N＝1.2N；由E、D两个步骤能够计算出物块排开水重力，再经过比较与浮力大小能够得到物体所受浮力与排开液体所受重力关系；【答案】A、C1.2E、D第31页(3)如图乙所表示是圆柱体物块从水面迟缓浸入水中时，依据试验数据描绘出弹簧测力计示数F随物块浸入深度h改变关系图像．分析图像可得：当物块没有浸没之前，h增大时，弹簧测力计示数________(选填“变大”、“变小”或“不变”)．当h＝4cm时，物块所受浮力为____N．浸没后h继续增大时，弹簧测力计示数为________N，该圆柱体物块高度是________cm.例2题图乙第32页【解析】(3)由图像乙可知，物体在浸没之前，弹簧测力计示数逐步变小，浸没后弹簧测力计示数为定值3N;由图像可知，当h＝4cm时，弹簧测力计示数为