实验07探究浮力的大小与哪些因素有关（原卷版）

实验07探究浮力的大小与哪些因素有关实验：探究浮力的大小与哪些因素有关【实验目的】探究浮力大小与物体排开液体的体积（浸入体积）、物体浸没在液体中的深度、液体密度的关系。【实验器材】弹簧测力计、圆柱体、水、盐水等。【进行实验与收集证据】（1）使用弹簧测力计测出圆柱体的重力和浸入相同液体中的不同体积时的拉力大小，并记录数据；物体浸入液体中的体积V较小较大重力G/N44弹簧测力计示数F/N32浮力F浮/N12（2）使用弹簧测力计测出圆柱体浸没在相同液体中的不同深度时的拉力大小，并记录数据；浸没在液体中的深度h较浅较深重力G/N44弹簧测力计示数F/N22浮力F浮/N22（3）使用弹簧测力计测出圆柱体浸没在不同液体中的相同深度时的拉力大小，并记录数据；液体种类水盐水重力G/N44弹簧测力计示数F/N21.8浮力F浮/N22.2【注意事项】（1）物体浸入液体时要缓慢。（2）避免物体触碰容器壁或者底部。【实验结论】物体在液体中所受浮力的大小，与它浸在液体中的体积有关，与液体的密度有关；物体浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，所受的浮力就越大。【典例1】小京为了证明“浸没在水中的物体所受的浮力大小与水的深度有关”的观点是错误的，他利用符合实验要求的弹簧测力计、刻度尺、烧杯、水和金属块等器材进行实验。（1）以下是他的部分实验步骤，请帮他补充完整。①将金属块悬挂在弹簧测力计下，测量金属块受到的重力G并记录。②在烧杯中装入适量的水，，静止时记录弹簧测力计的示数F，用刻度尺测量烧杯中水的深度h并记录。③，静止时记录弹簧测力计的示数F，用刻度尺测量烧杯中

水的深度h并记录。④用公式计算金属块所受浮力F浮1、F浮2并记录。（2）由水的深度变化时，F浮1F浮2（选填“＝”或“≠”），就可以证明这种观点是错误的。【典例2】探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，请你根据图所示实验操作，从中选出一些图，针对某一个因素进行研究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果。（1）探究的因素是：。选用的图是：（填图中的序号）。（2）小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，他找来薄铁片，烧杯和水进行实验，实验步骤如下：步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底；步骤二：将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上。①通过分析可知，第一次铁片受到的浮力第二次铁片受到的浮力（选填“大于”、“等于”或“小于”）；②小明得出：物体受到的浮力与其形状有关，小明得出错误结论的原因是：他只关注了铁片的改变，忽视了对浮力大小的影响。【训练1】如图所示，是同学们在“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图。图甲、乙、丙容器中装的液体是水，图丁容器中装的液体是酒精，F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。请回答以下问题：（1）图甲中，弹簧测力计的示数F1＝N。（2）物体完全浸没在水中时所受的浮力为N。（3）分析图中乙、丙两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与有关；分析图中两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与液体密度有关。（4）实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为法。【训练2】在“探究影响浮力大小因素”的实验中，一组同学提出了4种猜想。小华：浮力大小与液体密度有关；小红：浮力大小与物体浸入液体的体积有关；冬冬：浮力大小与物体所受的重力有关；玲玲：浮力大小与物体的形状有关。他们找来了体积相同的A、B两块实心金属块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪器。按照图中所示规范地完成了实验，记录了如表所示的实验数据。次数金属块物体重力/N液体密度g/cm3物体浸在液体中的体积/cm3测力计的示数/N1A51.0204.82A51.0604.43A51.01004.04A51.2100Δ5B31.21001.8观察表中数据，回答下列问题：（1）根据表格中实验数据，可知A物体浸在液体中的体积为60cm3时，物体A所受浮力大小为N；表格中标有“Δ”的位置的数据应该是；（2）通过分析比较第次实验数据，能够说明小华同学的猜想是正确的；分析比较第次实验数据，能够说明小红同学的猜想是正确的；（3）为了验证冬冬同学的猜想，他们选择了第次实验数据，他们发现浮力大小与物体所受的重力（选填“无关”或“有关”）；（4）要验证玲玲的猜想，同学们又找来了一块橡皮泥，他们把橡皮泥捏成不同形状，先后放入水中，发现有的漂浮在水面上，有的下沉。他们由此得出结论：浮力的大小与物体的形状有关。请指出他们实验方法的错误之处：。1．（2024•山西中考）小明发现木头在水中是漂浮的，而铁块在水中会下沉，他猜想浮力的大小与浸在液体中的物体的密度有关。为此他进行了如下探究，请你帮助他完成实验。实验思路：（1）选取体积相同、不同的物体A和B分别浸没在水中，测出其所受浮力并进行比较。实验过程：（2）按照实验思路依次进行如图所示的操作，从甲图中可知物体A所受的浮力为

N。观察乙图可知物体B在水中受到的拉力为N，并计算出物体B所受的浮力。实验结论：（3）分析实验数据，可得出初步结论：。2．（2024•西藏中考）在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，操作步骤如图所示。（1）操作乙中，物体受到的浮力为N；（2）分析比较操作甲、乙、丙可得出的初步结论是：当液体的密度相同时，越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大；（3）已知水的密度是1.0×103kg/m3，实验所用物体的密度为kg/m3；（g取10N/kg）（4）根据图中给出的信息，你还可以分析得出什么结论？（写出一条即可）3．（2024•青岛中考）小明在海边游泳时，发现塑料泡沫板浮在水面上，石块却沉入水底。由此，他进行了有关浮力的实验探究。（1）如图甲所示，用弹簧测力计测出石块的重力为N。（2）将石块缓慢浸入水中，弹簧测力计示数，石块浸没后，在触底之前，弹簧测力计示数，说明浮力的大小与有关。（3）将相同的实心铜块和铝块分别浸没于水中，若发现它们所受的浮力大小，说明浮力的大小与物体密度无关。（4）将一个两端蒙有橡皮膜的玻璃管，分别以图乙和图丙的方式浸没于水中，能反映浮力产生原因的是图。4．（2023•广东中考）在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中：（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h。请根据实验数据，在图乙中画出物块所受浮力F浮随h变化的图象。（3）分析图象可知：浸没前，h增加，F浮；浸没后，h增加，F浮。（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F浮随h变化的图象（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：。5．（2023•兰州中考）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。物块下表面所处深度h/cm0123456789弹簧测力计示数F/N4.64.23.83.43.02.62.22.22.22.2物块所受浮力F浮/N00.40.81.62.02.42.42.42.4（1）表格中所缺数据为，请在图乙中画出浮力大小F浮与物块下表面所处深度h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。（ρ水＝1.0×103kg/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：。6．（2023•湖北中考）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：F1＞F2＞F3。（1）乙图中物块受浮力大小的表达式F浮乙＝；（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F3F4（选填“大于”、“等于”或“小于”）。7．（2023•江西中考）【探究名称】探究浮力大小与物体的形状是否有关：【问题】某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后，还想知道浮力大小是否与物体的形状有关。于是，该同学进行了如下探究。【证据】该同学用一块橡皮泥（不吸水）、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线，按如下步骤进行实验。①如图a所示，用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为N；②如图b所示，将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；③如图c所示，将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；④如图d所示，将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数。【解释】（1）图b中橡皮泥受到的浮力大小为N；（2）由以上实验可知，浮力大小与物体的形状。【交流】（1）本实验在其它因素都相同的前提下，只改变物体的形状来进行探究。在物理学中，这种研究方法称为。（2）在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，橡皮泥所受浮力大小（选填“变大”“变小”或“不变”），说明浮力大小与无关。（3）若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，能否完成本实验的探究？。8．（2023•哈尔滨中考）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N，浮力的方向是。（2）伟鹏同学在实验中获得如表的数据，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F浮/N液体密度ρ液/（g/cm3）排开液体体积V排/cm310.40.85020.90.910030.51.05042.21.120050.61.2509．（2024•十堰模拟）在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，小明提出如下猜想：A．可能与液体密度有关B．可能与物体浸在液体中的体积有关C．可能与物体密度有关D．可能与物体浸没在液体中的深度有关他们领取的实验器材有：柱形铁块一个、弹簧测力计一个、一杯水（适量）、细线（体积忽略不计）。（1）只用这些器材，可以验证上述猜想中的B和（选填字母序号）是否正确。（2）如图是探究猜想B的实验过程，将铁块悬挂在弹簧测力计下静止在空气中时，弹簧测力计示数为F1；将铁块部分浸入水中时，弹簧测力计示数为F2，此时铁块受到的浮力大小表达式为F浮＝（用题中物理量符号表示）。将铁块浸没在水中时，弹簧测力计示数为F3，则F2F3（选填“大于”、“小于”或“等于”）。分析比较F1、F2、F3的大小与浮力的关系，可以得到结论：铁块浸在水中的体积越大，受到的浮力越大。10．（2024•绵阳期末）物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中，用弹簧测力计挂着一实心圆柱体，如图a、b、c、d、e分别为实验情景。（g取10N/kg）（1）通过a、c两次实验，可知物体浸没在水中所受浮力大小是N；（2）通过两次实验，可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系；（3）通过c、e两次实验，可探究物体所受浮力大小与的关系；（4）在某种液体中进行探究的过程中，记录实验数据，得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图像，则该液体的密度为kg/m3。11．（2024•宁夏期末）小红用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做“探究影响浮力大小的因素”的实验，其实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。（1）由图可知：