专题04 压强浮力-【知识点+模拟题】2024年中考物理复习讲义

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实验专题04 压强浮力实验题
实验必备知识点
一、探究影响压力作用效果的因素
比较甲、乙两图，得出结论：受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显。
比较乙、丙两图，得出结论：压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。
1、实验结论：压力的作用效果与压力大小和受力面积有关。
2、研究方法：转换法和控制变量法。
二、液体压强的特点

液体压强产生原因：液体受到重力的作用，并且具有流动性。
2、液体内部压强的特点
（1）液体内部向各个方向都有压强。
（2）同种液体内部的同一深度，向各个方向的压强相等。
（3）同种液体，深度越深，压强越大。
（4）在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。
3、注意事项
（1）检查装置气密性：用手指轻压橡皮膜，如果U形管两侧液柱的高度差几乎无变化，说明橡皮膜漏气。
（2）U形管两侧的液面不相平，说明橡皮管中有气体，应该重新安装U形管。
（3）通过观察U形管两侧液柱的高度差反映液体压强的大小。
三、大气压的存在
1、大气压产生原因：大气受到重力的作用，并且具有流动性。
2、第一个证明大气压强存在的实验：马德堡半球实验。
3、应用：注射器吸入药水，利用吸管吸入饮料，钢笔吸入钢笔水，吸盘式挂钩，水泵吸水。

四、大气压的测量—托里拆利实验
1、实验方法：在长约1m、一端封闭的玻璃管中灌满水银，用手指堵住管口，然后倒插在水银槽中。放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，测出管内外水银面高度差。
2、通常把支持760mm水银柱的大气压叫做标准大气压。
3、大气压数值的计算
4、注意事项
（1）玻璃管倾斜，管内水银柱长度会增加，但是竖直高度不变，不会影响实验结果。
（2）玻璃管变粗或者变细，不会影响实验结果。
（3）玻璃管变长，只要管内水银柱上方保持真空状态，管内水银柱竖直高度不变，不会影响实验结果。
（4）把玻璃管在水银槽中提升或者深入一些（管口始终不离开槽中水银面），不影响实验结果。
（5）管内混有少量空气，水银柱会降低，导致测量结果偏小。
（6）实验方法：等效替代法。
五、估测大气压值实验
1.实验目的、原理、方法
①实验目的:估算大气压强的数值;
②实验原理：
力平衡:活塞受到弹簧测力计拉力与大气压力处于平衡状态，这两个力是一对平衡力。
2.实验器材
注射器;弹簧测力计;细线;橡皮帽;刻度尺。
3.器材作用及图像
①注射器:实验主体:
②弹簧测力计:拉动注射器活塞:
③细线:连接器材;
④橡皮帽:封住注射器的小孔;
⑤刻度尺:测注射器针筒上有刻度部分的长度。
【实验步骤】
步骤①把注射器的活塞推至注射器针筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔
步骤②用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F
步骤③读出注射器针筒上有刻度部分的容积 V
步骤④用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L
【实验计算方法】
注射器近似圆柱体，由体积公式可以算出活塞的横截面积 S=V/L
根据公式 求出大气压强。
六、探究浮力的大小跟哪些因素有关
1、实验方法：控制变量法
2、实验结论：浮力的大小跟物体浸在液体中的体积和液体的密度有关，物体浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，浮力就越大。
3、注意事项：浸没在液体中的物体受到浮力的大小与深度无关。
七、探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
1、阿基米德原理内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
2、公式：。
3、阿基米德原理同样适用于气体，此时。
4、“浸在液体中”的含义
（1）如图甲、乙所示，物体浸没在液体中，此时。
如图丙所示，物体只有部分进入液体中，此时。
5、浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关，与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没深度等无关。
八、浮力的计算
1、称重法：（弹簧测力计两次的示数差）

2、压力差法：
3、阿基米德原理：（1）；（2）。
补充知识点
一、压强
1、定义：物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。
2、公式：，推导公式：，。
3、单位：帕斯卡，简称“帕”，符号：Pa，1 Pa = 1。
4、放在水平地面上的柱体（固体）对地面的压强，其中ρ为柱体材料密度，h为柱体高度。
二、压强的应用
1、增大压强的方法
（1）受力面积一定时，增大压力。如图a所示，给压路机装上很重的碾子。
（2）压力一定时，减小受力面积。如图b所示，注射器的针头很细。

a b
减小压强的方法
（1）受力面积一定时，减小压力。如图c所示，卡车限重。
（2）压力一定时，增大受力面积。如图d所示，铁轨下面垫上宽大的枕木。

c d
三、液体压强的大小
1、液体压强计算公式：。
（1）单位：→，→，→。
（2）公式中的“”为液体内部某点到液面（与空气接触的面）的竖直距离。
（3）液体内部压强只与液体的密度和深度有关，与液体的质量、体积、重力以及容器形状、底面积无关。
（4）计算数据
【规则形容器】
如图乙所示，液体对容器底部压力等于液体自身重力，。
【不规则容器】
求液体对容器底部压强：；
求液体对容器底部压力：。
四、大气压的变化
1、大气压随海拔高度的增加而减小，在海拔3000m以内，大约每升高10m，大气压减小100Pa。
2、一般情况下，晴天比阴天的气压高，冬天比夏天气压高。
3、液体的沸点随气压的减小而降低，随气压的增大而升高。
4、气压计—测定大气压的仪器。种类：水银气压计、金属盒气压计（无液气压计）。

五、浮力
1、定义：浸在液体（或气体）中的物体受到向上托起的力，这个力叫做浮力。
2、方向：竖直向上，与重力方向相反。
3、产生原因：浸在液体（或气体）中的物体，其上、下表面受到液体（或气体）对它的压力不同，存在压力差。
六、浮力的应用
1、轮船
（1）原理：密度大于水的钢铁做成空心，增大排开水的体积，从而增大浮力。
（2）排水量：轮船满载时排开水的质量。
2、潜水艇：浸没在水中的潜水艇排开水的体积不变，潜水艇所受浮力不变，通过改变自身重力来实现上浮和下沉。
3、气球和飞艇：使内部气体的密度小于空气的密度。
4、密度计
（1）原理：物体漂浮时所受浮力等于自身重力。
（2）特点：测量液体密度时浸入待测液体的体积越大，待测液体密度越小。
七、物体的浮沉条件
1、物体的浮沉取决于所受浮力与重力之间的大小关系
（1）如图甲所示，物体浸没在液体中，如果，物体上浮，最终处于漂浮状态，此时；
（2）如图乙所示，物体浸没在液体中，如果，物体悬浮。
（3）如图丙所示，物体浸没在液体中，如果，物体下沉，最终处于沉底状态，此时。

2、物体的浮沉取决于物体密度与液体密度之间的大小关系
（1）如图甲所示，物体浸没在液体中，如果，物体上浮，最终处于漂浮状态；
（2）如图乙所示，物体浸没在液体中，如果，物体悬浮。
（3）如图丙所示，物体浸没在液体中，如果，物体下沉，最终处于沉底状态。
模拟题练习
小明利用2.5mL注射器、0~10N的弹簧测力计、刻度尺和细线来估测本地的大气压值。
（1）实验时，首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔。这样做的目的是___________；
（2）如图甲所示，拔去橡皮帽，将活塞推至注射器筒的底端，用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒，当活塞开始滑动时，此时弹簧测力计示数为0.6N，则活塞与注射器筒间的摩擦力为___________N；
（3）他重新将活塞推至筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔。水平向右慢慢拉动注射器筒，当活塞开始滑动时，此时弹簧测力计示数为6.6N。然后，如图乙用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为___________cm，则本地大气压强的测量值为___________Pa；
（4）小明发现实验中将注射器的活塞推至注射器筒的底端时，筒内底端还有少量空气，则测得的大气压值___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（5）实验室还有10mL注射器，其活塞的横截面积为2cm2，小明认为不能采用10mL注射器来估测大气压的值，其理由是___________。
【答案】 ①. 排尽空气，防止漏气 ②. 0.6 ③. 4.00 ④. 9.6×104 ⑤. 偏小 ⑥. 大气对活塞的压力较大，超过测力计的量程
【解析】
【详解】（1）[1]因为注射器筒内如果有空气，则会影响大气压的测量值，因此测量前应把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔以达到排尽空气，防止漏气的目的。
（2）[2]活塞此时受到水平的拉力和筒壁的摩擦力，当活塞匀速运动时，根据二力平衡的知识可知，拉力等于摩擦力，所以活塞与注射器筒间的摩擦力也为0.6N。
（3）[3]观察刻度尺的分度值为1mm，测量时从零刻度测量，所以读数为4.00cm，即注射器有刻度部分的长度为4.00cm。
[4]当活塞开始滑动时，此时弹簧测力计示数为6.6N，则大气产生的压力为
F=6.6N-0.6N=6N
已知注射器有刻度部分的长度为4.00cm，注射器的横截面积
大气产生的压强
（4）[5]如果筒内空气没有排尽，拉力测量值会偏小，根据压强公式可知，导致测得大气压值偏小。
（5）[6]大气压值约为105Pa，10mL注射器的活塞横截面积为2cm2，即0.0002m2时，由可得
F1=pS1=105Pa×0.0002m2=20N
已知弹簧测力计的量程为0~10N，超过了弹簧测力计的量程，所以小明不能采用10mL注射器来估测大气压的值。
小明在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中，做了如图甲所示实验：

（1）分析图甲中A、B、C三步骤可知浮力大小与___________有关；为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选用___________三个图所示来进行操作；
（2）利用图甲中的数据可求出盐水的密度是___________kg/m3. ；
（3）做完上面的实验后，小明又设计了如图乙所示的实验来验证阿基米德原理。他遗漏的步骤d为___________，实验步骤a、b、c、d中，测力计的示数依次为Fa、Fb、Fc、Fd，若这些示数之间的关系满足___________（用符号表示），则验证了阿基米德原理。
【答案】 ①. 物体排开液体的体积 ②. ACD ③. 1.2×103 ④. 测出小桶的重力 ⑤. Fa﹣Fb=Fc﹣Fd
【解析】
【详解】（1）[1]根据控制变量法知：BC两图，液体密度相同、排开液体的体积不同、弹簧测力计示数不同，浮力不同，从而得出浮力大小与物体浸没在液体中的体积（排开液体的体积）有关。
[2]要探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，需要控制液体密度相同、排开液体的体积相同，改变深度，所以选ACD三个图所示来进行操作。
（2）[3]由AC知，浸没在水中时的浮力
F浮=8N﹣6N=2N
由AE知，浸没在盐水中时的浮力
F浮′=8N﹣5.6N=2.4N
由F浮=ρ水gV排得：物体的体积
盐水的密度
（3）[4] 做完上面的实验后，小明又设计了如图乙所示的实验来验证阿基米德原理。他遗漏的步骤d为测出小桶的重力。
[5]由实验过程可知，物体浸没液体中受到的浮力F浮=Fa﹣Fb，物体排开液体的重力：G排=Fc﹣Fd，如果满足
Fa﹣Fb=Fc﹣Fd
可以证明：浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。
如图所示，是小华“探究影响液体内部压强的因素”实验时的情形，四幅图中烧杯内的液面相平；
（1）实验中，观察U形管的__________来比较橡皮膜所受液体压强的大小；
（2）比较图甲和图__________，可得出初步结论：在同种液体中，液体内部压强随深度的增加而增大；
（3）保持金属盒在水中的深度不变，改变它的方向，如图乙、丙所示，根据实验现象可以初步得出结论：液体内部同一深度__________；
（4）在（2）（3）实验结论的基础上，比较图乙和图丁，__________（选填“能”或“不能”）初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论，但从操作角度看，实验中存在的问题是__________。

【答案】 ①. 两侧液面高度差 ②. 乙 ③. 向各个方向压强大小相等 ④. 能 ⑤. 未控制深度相同
【解析】
【详解】（1）[1]压强计测量液体压强时，运用转换法，通过观察U形管两侧液面高度差来体现压强大小的，液面高度差越大，说明液体压强越大。
（2）[2]想探究液体压强大小与深度的关系，应控制液体的密度相同，金属盒的方向相同，而深度不同，故选甲、乙两次实验。
（3）[3]在乙、丙两次实验中，液体的密度相同，深度相同，但是金属盒的方向不同，U形管两侧液面高度差相同，即液体压强相同，所以可以初步得出结论：同种液体在同一深度处，液体向各个方向的压强相等。
（4）[4][5]探究液体内部压强与液体密度的关系时，应控制探头所处的深度相同，而液体的密度不同；虽然图乙、丁中没有控制探头所处的深度相同，但是丁图中探头在盐水中所处的深度较小，而丁图中U形管两侧液面高度差更大，说明探头受到盐水的压强反而较大，所以能初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论；但从操作角度看，实验中存在的问题是没有控制探头所处的深度相同。
科学活动课中，同学们利用注射器、的弹簧测力计和刻度尺，估测本地的大气压强值。如图所示组装实验器材，用橡皮帽封住注射器的小孔，沿水平方向慢慢向右拉动注射器筒，观察弹簧测力计示数。
（1）小红做实验时发现，刚开始注射器的针筒很容易被拉动，向右拉动针筒的过程中，需要用的力越来越大，弹簧测力计的示数逐渐增大；而小明做实验时发现，刚开始针筒就很难拉动，在拉动注射器筒的过程中，弹簧测力计的示数基本没有变化（实验器材气密性完好，忽略活塞与针筒间的摩擦）。二人均将活塞拉至2mL刻度线处，保持实验装置静止，分别记录此时弹簧测力计的示数和，请问______（选填“小红”或“小明”）的实验数据误差更大，请你通过受力分析说明原因______ 。如果使用上述数据误差更大这位同学的实验数据，计算所得的大气压强测量值将会______ （选填“偏大”或“偏小”）；
（2）选择（1）中测量更准确同学的数据，弹簧测力计示数为。然后利用刻度尺测出注射器筒刻度部分的长度，计算得到本地大气压强的测量值______ Pa。

【答案】 ①. 小红 ②. 见解析 ③. 偏小 ④.
【解析】
【详解】（1）[1][2]小红实验中刚开始注射器的针筒很容易被拉动，说明注射器内空气没有排尽，有一定气压，这样会使拉力变小，即拉力小于大气压力，向右拉动针筒的过程中，注射器内的气压越来越小，需要用的力越来越大，弹簧测力计的示数逐渐增大；而小明做实验时，刚开始针筒就很难拉动，在拉动注射器筒的过程中，弹簧测力计的示数基本没有变化，说明开始时注射器内是真空，此时的拉力等于大气压力，因此小红的实验误差更大。
[3]由于小红的拉力小于大气压力对针筒的压力，根据可知，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小。
（2）[4]注射器筒刻度部分的容积为
注射器筒刻度部分的长度为
则活塞的面积为
大气压强为
在探究影响液体压强因素的实验中，用几根一端封有相同橡皮薄膜的玻璃管进行实验，在5号管中装入盐水，其它管中装入水，如图所示。

（1）玻璃管下方薄膜鼓起的程度可反映液体______ 的大小；
（2）根据图甲中三支相同玻璃管薄膜鼓起的程度，猜想：液体的压强可能与液体的质量、液体受到的重力、液体的体积或液体的______ 有关；
（3）图乙中，4号管上段更粗，下段与2号管粗细相同，两管中水柱的高度相同，发现两管薄膜鼓起的程度相同，可得：液体压强的大小与液体的质量、受到的重力、体积都______；
（4）图丙中，5号管和2号管的液柱高度相等，利用5号管和2号管可探究液体压强与液体的______ 是否有关。
【答案】 ①. 压强 ②. 深度 ③. 无关 ④. 密度
【解析】
【详解】（1）[1]橡皮膜受到液体压力而发生形变，可以通过橡皮膜鼓起的程度反应液体压强的大小，利用的方法是转换法。
（2）[2]相同的1、2、3号管中装的液体种类相同，且管内液体的深度逐渐增加，则橡皮膜鼓起的程度逐渐增大，说明液体的压强与深度有关，相应的质量、体积、重力也逐渐增大，所以猜想：液体的压强与液体的质量、重力、体积或深度有关。
（3）[3]通过2号管和4号管的比较可见，4号管中液体的质量、体积、重力一定大于2号管，但二者橡皮膜鼓起的程度相同，说明液体的压强与质量、重力、体积无关，只与深度有关。
（4）[4]探究液体的压强与液体的密度是否有关，利用控制变量法：5号管中盐水和2号管中的水比较，二者的深度相同，由于盐水的密度大于水的密度，则5号管橡皮膜鼓起的程度大。
小华和小明探究影响浮力大小的因素。
猜想与假设
（1）小明根据生活实际现象，提出如下猜想：
猜想1：与物体浸在液体中的深度有关；
猜想2：与物体浸在液体中的体积有关；
猜想3：与液体的密度有关。
设计与进行实验
（2）小明为验证上述猜想，用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等装置，利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块，按图甲步骤进行实验；

分析与论证
（3）根据图A、B、C的测量结果，小明认为猜想1是正确的，小华却认为不一定正确。你觉得小华的理由是______ ；小华为了证明自己的想法，利用上述器材设计实验D，根据A、B、D的测量结果可得：浮力大小与物体浸在液体中的深度无关，请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图；______
（4）根据A、C、E的实验结果，得出浮力大小还与______ 有关；
（5）小华把4个磁力块组合成图乙，她还能探究______ 。
小华的同学小丽设计了如图丙所示的实验装置探究该实验。小丽先将盛有盐水的容器放在电子秤上，然后用手提着系有细线的圆柱体将其缓缓地浸入盐水中（盐水足够深），同时记下圆柱体下表面在盐水中所处的深度h和电子秤显示的相应的质量m，记录数据如表所示。已知圆柱体的高度为15cm，当h=8cm时，用弹簧秤测得细线对圆柱体的拉力为1.2N（g取10N/kg）。
①当h=8cm时，圆柱体受到的浮力大小为______ N，分析表中数据可知：圆柱体受到的浮力大小与浸入盐水的体积成______ 比；
②圆柱体的密度与盐水的密度之比为______ 。
【答案】 ①. 未控制排开液体的体积相同 ②. ③. 液体密度 ④. 浮力大小与物体形状的关系 ⑤. ⑥. 正 ⑦. 14∶15
【解析】
【详解】（3）[1]根据控制变量法可知，探究物体所受浮力的大小与物体浸在液体中的深度有关时，应控制液体的密度和物体排开液体的体积相同，改变物体浸在液体中的深度，但由图甲B、C可知，没有控制物体排开液体的体积相同。
[2]由图甲中B可知，此时物体排开液体体积等于两个小长方体磁力块的体积，因此可以将4个相同的小长方体磁力块组成的长方体横着放，让下面的两个小 长方体磁力块浸没在水中，这样即控制了物体排开液体的体积相同，又改变了物体浸在液体中的深度，放置图如图所示：

（4）[3]比较步骤步骤A、C、E可知，随着液体密度的增大，弹簧测力计的示数减小，由称重法可知，物体所受浮力也增大，说明浮力的大小还与液体密度有关。
（5）[4]由图乙可知，此时小华改变了物体的形状，因此她还能探究浮力大小与物体的形状的关系。
[5]①由表格数据知，当时，圆柱体还没有浸入盐水中，不受浮力，
此时
当时，电子秤示数为，
由
有
所以圆柱体受到的浮力
[6][7]圆柱体浸入某一深度时，电子秤示数与时电子秤示数的差为，因为
当、4、6、时，圆柱体浸入液体的体积与浸入深度成正比，受到的浮力分别为
据此可知，圆柱体受到的浮力大小与浸入盐水的体积成正比。
②时，圆柱体受到的拉力为，浮力为，所以圆柱体的重力
由和可得，，即
①
由阿基米德原理可得，圆柱体受到的浮力
即
②
①②可得
小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系。
（1）部分实验操作步骤如图甲所示，遗漏的主要步骤是_______，若将遗漏的步骤标注为D，最合理的实验步骤顺序是_______（用实验步骤对应的字母表示）；
（2）小明进行实验并把数据记录在下表中，从表中数据可知石块受到的浮力是________N。小明根据表中数据归纳出了实验结论并准备结束实验，同组的小丽认为实验还没有结束，理由是________；
（3）实验结束后，小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关，可取________相同的铁块和铝块，使其浸没在同种液体中，比较浮力的大小；
（4）另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B，饮料瓶、薄塑料袋（质量忽略不计）和吸管组成的溢水杯对实验进行改进，装置如图乙所示。向下移动横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到A的示数和B的示数都在变化，且A、B示数的变化量________（选填“相等”或“不相等”）；
（5）若该小组记录到重物在浸入水中前和完全浸入水中后（未接触溢水杯底），弹簧测力计A的示数分别为4.8N和3.6N，已知水的密度为1g/cm3，则该重物的密度为________kg/m3。
【答案】 ①. 测量空桶的重力 ②. DBAC ③. 0.2 ④. 见解析 ⑤. 体积 ⑥. 相等 ⑦. 4×103
【解析】
【详解】（1）[1]探究浮力大小与排开液体的重力的关系，先根据称重法F浮=G-F示求出物体受到的浮力大小，再称出物体排开的水和小桶的总重力，但题目是要探究浮力大小与排开液体的重力的关系，所以需要减掉小桶的重力，因此遗漏的步骤是测量空桶的重力。
[2]实验时先测出空桶的重力，然后测出物体的重力，再将物体浸在溢水杯中，读出弹簧测力计的示数，根据F浮=G-F示求出受到的浮力，最后测出小桶和水的总重力，从而测出物体排开水的重力，因此合理的顺序为：DBAC。
（2）[3]由实验步骤A、B可知，物体的重力为1.8N，浸在液体中时，弹簧测力示的示数为1.6N，浸在液体中时受到的浮力为
F浮=G-F示=FB-FA=1.8N-1.6N=0.2N
[4]由于只测了一组实验数据，这样得出的结论会有偶然性，所以为了寻找普遍规律，做完一次试验后，需要换用不同液体重新实验。
（3）[5]想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关，根据控制变量法，需要选用体积相同，密度不同的物体，使其浸没在同种液体中（保证了液体密度相同、排开液体的体积相同），比较浮力大小。所以可取体积相同的铁块和铝块进行实验。
（4）[6]如图乙所示，向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，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示可知弹簧测力计A的示数变小；重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数越大，薄塑料袋的质量忽略不计时，由阿基米德原理可知，弹簧测力计A、B示数的变化量相等。
（5）[7]重物在浸入水中前和完全浸入水中后（未接触溢水杯底），弹簧测力计A的示数分别为4.8N和3.6N，则重物浸在水中时受到的浮力为
F浮1=G1-F示1=FA1-FA2=4.8N-3.6N=1.2N
由F浮=ρgV排可得，重物排开水的体积为
重物的质量为
因为重物全部浸没，所以重物的体积
V=V排=1.2×10-4m3
则重物的密度为
小明在家里做了一个小实验，将同一个鸡蛋放在清水中下沉，放在盐水中悬浮，为了弄清楚原因，小明设计实验探究“浮力的大小与什么因素有关”，他先进行了猜想：

猜想一：浮力的大小可能与液体的密度有关
猜想二：浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关
猜想三：浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度有关
（1）小明根据在游泳池中游泳时，从浅水区向深水区走去的过程中，随着走入水中越深会觉得身体越来越轻，可推理出猜想_________（选填“一”“二”或“三”）正确；
（2）弹簧测力计使用前要先进行_________，然后小明进行了如图-1、图-2、图-3所示的实验操作．分析实验数据，当物体_________相同时，液体的_________越大，物体所受的浮力越大；
（3）小明对课本上探究“浮力的大小与物体排开液体的重力的关系”的实验进行了改进，他用两个相同的弹簧测力计A和B、溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计），装置如图-4所示，向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A、B示数的变化量_________（选填“相等”或“不相等”），可得到的结论是_________。当重物浸没在溢水杯中继续下降时，弹簧测力计A、B的示数不变，可推理出猜想_________（选填“一”“二”或“三”）不正确；
（4）小明改进后的实验方案具有的优点是_________（写出一条）。
【答案】 ①. 二 ②. 调零 ③. 排开液体的体积 ④. 密度 ⑤. 相等 ⑥. 浮力的大小等于物体排开液体的重力 ⑦. 三 ⑧. 弹簧测力计位置不动，示数更稳定
【解析】
【详解】（1）[1]当人在游泳池中游泳时，从浅水区向深水区走去的过程中，随着走入水中越深（身体全部浸没前），排开液体体积变大，觉得身体越来越轻，说明受到的浮力越来越大，根据这一经验合理猜想浮力大小应与物体排开液体体积有关，推理出猜想二正确。
（2）[2][3][4]弹簧测力计使用前要先进行调零，然后小明进行了如图-1、图-2、图-3所示的实验操作，物体排开液体的体积相同，液体密度不同，分析实验数据可知物体浸没在水中后所受浮力
F浮=G-F=4.8N-2.8N=2N
物体浸没在盐水中后所受浮力
F浮′=G-F′=4.8N-2.6N=2.2N
据此可得实验结论：当物体排开液体体积相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大。
（3）[5][6][7]如图-4所示，向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，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袋内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数越大，薄塑料袋的质量忽略不计时，可以得出弹簧测力计A、B示数的变化量相等，故可以得出浮力的大小等于物体排开液体的重力；当重物浸没在溢水杯继续下降的过程中，弹簧测力计A、B的示数不变，说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关，故猜想三错误。
（4）[8]比较两种实验方案可知，改进后弹簧测力计位置不动，示数更稳定或更便于直接比较浮力与物体排开液体的重力的关系等。
小强利用U形管压强计和装有水的大烧杯探究液体内部压强的特点：

（1）压强计时通过U形管中液面___________来反映被测压强大小的。实验前用手轻轻按压几下橡皮膜，检查装置是否漏气，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置___________（选填“漏气”或“不漏气”）；
（2）实验前，小强发现压强计U形管两边红墨水的高度不相等，如图所示，接下来的操作应该是___________；
A．再多加一些红墨水 B．倒出一些红墨水 C．取下软管重新安装
（3）排除故障后，他重新将金属盒浸没于水中，发现随着金属盒没入水中的深度增大，U形管两边液面的高度差逐渐变大，如图乙所示，由此可知液体内部的压强与___________有关；
（4）小强将压强计做了如图所示的改进。当两探头置于空气中时，U形管两侧液面相平。现将两探头分别放在甲、乙容器内密度为ρ1和ρ2的两种液体中，当两探头所处的深度相同时，U形管中的液面位置如图所示，则ρ1___________ρ2（选填“>”“＜”或“=”）；通过操作使U形管两侧的液面再次相平，当U形管中的液面再次相平时，两探头在ρ1和ρ2两种液体中的深度分别是h1和h2，则两种液体密度的比值ρ1：ρ2=___________（用所测物理量符号表示）；
（5）他换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系，当探头在液体中的深度相同时，U形管左右两侧液面的高度差对比不明显，则下面操作能使两侧液面高度差对比更加明显的是___________。
①U形管中换用密度更小的酒精 ②将U形管换成更细的 ③探头上换更厚的橡皮膜
【答案】 ①. 高度差 ②. 不漏气 ③. C ④. 液体的深度 ⑤. > ⑥. h2∶h1 ⑦. ①
【解析】
【详解】（1）[1][2]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的。实验前用手轻轻按压几下橡皮膜，检查装置是否漏气，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置不漏气。
（2）[3]使用压强计之前，应调整U形管压强计，使左右两边玻璃管中的液面相平。如图所示，压强计U形管两边红墨水的高度不相等，说明压强计各部分之间连接不够严密，有漏气现象，接下来的操作应该是取下橡皮管重新安装，故C符合题意。
故选C。
（3）[4]金属盒没入水中的深度增大， U形管两边液面的高度差逐渐变大，所以在液体密度一定时，液体越深，液体压强越大，所以液体压强跟液体深度有关。
（4）[5][6]读图可知，压强计的探头在两液体中的深度是相同的，而U形管中液面的高度左边小于右边，说明甲中的压强更大，根据p=ρgh可知，ρ1>ρ2，若当U形管中的液面再次相平时，即p甲=P乙，则
ρ1gh1=ρ2gh2
两种液体密度的比值为
ρ1∶ρ2=h2∶ h1
（5）[7] ①由p=ρgh可知，压强相同， U形管中液体密度越小，高度差越明显， U形管中换用密度更小的酒精， U形管左右两侧液面的高度差变大，故①符合题意；
②将U形管换成更细的，不能使两侧液面高度差对比更加明显，故②不符合题意；
③当压强相同时，探头上的橡皮膜越厚，橡皮膜形变程度越小，产生的压强越小，不能使U形管两侧液面高度差对比更加明显，故③不符合题意。
故选①。
小明发现将同一个鸡蛋放在清水中下沉，放在盐水中悬浮。为了弄清楚其原因，小明通过探究“浮力的大小与什么因素有关”，小明先进行了猜想：

猜想一：浮力的大小可能与液体的密度有关；
猜想二：浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关；
猜想三：浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度有关。
（1）小明根据在游泳池中游泳时，从浅水区向深水区走去的过程中，随着走入水中越深（身体浸没前）会觉得身体越来越轻，推理出猜想___________ 正确；
（2）把弹簧测力计调零后小明进行了如图、图、图所示的实验操作。分析实验数据可知，当物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越___________ ；所以同一个鸡蛋放在清水中下沉，放在盐水中悬浮。根据图中实验数据，还可计算出盐水的密度为___________ ，重物的密度为___________ ；
（3）小明利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计），对课本上探究“浮力的大小与物体排开液体的重力的关系”的实验进行改进，装置如图-4所示。向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A、B示数的变化量___________ （选填“相等”或“不相等”）。当重物浸没在溢水杯继续下降的过程中（未接触杯底），弹簧测力计A、B的示数不变，说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度___________ （选填“有关”或“无关”）；
（4）小明改进后的实验方案具有的优点是___________ 。（选填序号）
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，弹簧测力计固定、示数更稳定
C．一次实验就能得出物理普遍规律
【答案】 ①. 二 ②. 大 ③. ④. ⑤. 相等 ⑥. 无关 ⑦. B
【解析】
【详解】（1） [1]当人在游泳池中游泳时，从浅水区向深水区走去的过程中，随着走入水中越深身体全部浸没前，排开液体体积变大，觉得身体越来越轻，说明受到的浮力越来越大，根据这一经验合理猜想浮力大小应与物体排开液体体积有关，推理出猜想二正确。
（2）[2]弹簧测力计使用前要先进行调零，然后小明进行了如图、图、图所示的实验操作，物体排开液体的体积相同，液体密度不同，分析实验数据可知物体浸没在水中后所受浮力
物体浸没在盐水中后所受浮力
据此可得实验结论：当物体排开液体体积相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大。
[3]由如图、图，根据称重法知重物浸没在水中时受到的浮力大小是
由图、图，根据称重法知重物浸没在盐水中时受到的浮力大小是
因重物完全浸没在水中，根据可得重物的体积
[4]根据可得盐水的密度为
（3）[5]如图4所示，向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，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袋内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数越大，薄塑料袋的质量忽略不计时，由阿基米德原理可知，弹簧测力计A、B示数的变化量相等。
[6]当重物浸没在溢水杯继续下降的过程中，弹簧测力计A、B的示数不变，说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
（4）[7] A．比较两种实验方案可知，改进后，由称重法可知，弹簧测力计A的示数等于物体的重力减去受到的浮力，故A不符合题意；
B．由图乙的实验装置和器材两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋可知，实验器材生活化，测力计固定、示数更稳定，故B符合题意；
C．一次实验得出的结论具有偶然性，故C不符合题意。
故选B。
问题总结
一：压力不等同于重力
在某些情况下，尤其是日常生活中，有许多实例是重力和压力大小相等，方向相同，常被误认为是同一个力，但压力和重力是两个完全不同的力，两者没有直接关系。压力大小不一定等于重力。只有当物体放置于水平地面上时压力才等于重力。
二：液体压强，对深度的理解。
液体压强公式p=ρgh中，h是指从自由液面到该点的竖直距离，同学们在理解此处时，常见的错误有：（1）认为h是该点到液体底部的距离（混淆深度和高度的概念）。（2）认为h是该点到液面的长度（混淆深度与长度的概念）.
三：对压强概念的理解。
在日常生活中，作用在水平面上的物体，压力与重力大小相等，但对于非柱形容器，即使容器在水平面上，容器内液体对容器底部的压力也不等于液体所受的重力，有些同学在判断容器内液体对容器底部的压力大小时，不考虑容器的形状，简单地认为一定与容器内液体所受的重力相等而导致错误.
四：固体压强的计算。
1.在运用压强公式计算时，要明确受力面积应该是指物体相互挤压的那部分面积部分同学容易错误地理解为是物体的面积，或对受力面积考虑不周全，导致多计、少算的现象。
2.关于压强公式中压力的确定，部分同学会错误地认为压力大小就等于物体所受的重力，其实只有放在水平地面上的物体，对水平地面的压力大小才等于物体所受的重力。
五：流体压强与流速的关系判断。
在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小，因此，在确定流体压强大小时，首先要判断流体流速的快慢，可从以下方面来分析：自然流动—如流动的空气（风）、流动的水，一般是在较宽阔的地方流体流速慢，较狭窄的地方流体流速快；运动的物体引起的空气和液体流动-运动物体周围流体流速快，其余地方流体流速慢知道了流体流速的快慢，就可以根据流体压强与流速的关系判断压强的大小部分同学在理解时，容易错误地认为流体在流速越大的位置压强越大.
六：浮力的方向判断？
浮力的方向始终竖直向上，（不是垂直向上），与重力的方向相反，和物体所处的位置、运动状态、
七：浮力与物体浸在液体中深度的关系理解
（1）“浸在”包含两种情景，一是部分浸入；二是全部浸没。
（2）浮力与物体浸在液体中深度的关系（两种情况）
eq \\ac(○,1)物体浸没前，物体浸入的深度越深，浮力越大
eq \\ac(○,2)物体浸没后，浮力与深度无关。
（3）影响浮力大小的因素：液体的密度、排开水的体积。
物体在液体中所受浮力的大小与物体的形状、体积、密度，液体的多少，物体所处的状态等均无关。
八：物体体积与排开液体体积的关系理解。
（1）物体的体积与排开液体的体积不同。
①当物体浸没在液体中时,V排= V物，物体体积不变，排开液体体积也不变，浮力大小与深度无关;
②当物体只有一部分浸入液体中时,V排 < V物，当物体逐渐浸人液体中时，排开液体的体积增大，物体所受浮力也增大。
（2）只有溢水杯中的水与溢水口相平时，溢出水的体积才等于物体浸入液体中的体积。
九：物体在液体中沉浮时的各种状态分析易错。
十：有关漂浮问题的五大规律理解。
规律一：“二力平衡”即物体漂浮在液面上时，物体所受浮力等于自身重力(F浮=G物)。
规律二： “质量相等”即物体漂浮在液面上，排开液体的质量等于自身质量(m排=m物)。
规律三：“体积比与密度比有关”，即物体漂浮在液面上，浸入液体的体积是物体体积的几分之几，物体密度即液体密度的几分之几。
规律四：“浮力恒等”， 即物体漂浮在不同液面上时，所受浮力相等(F1=F2=······=Fn=G物)。
规律五：“密大浸少”，即物体漂浮在不同液面上，在密度大的液体中物体浸入液体的体积小。
h/cm
0
2
4
6
8
10
12
m/kg
2000
2.040
2.080
2.120
2.160
2.200
2.240
实验步骤
A
B
C
D
弹簧测力计示数/N
1.6
1.8
0.5
0.3
状态分析
动态（受非平衡力）
静态（受平衡力）
上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
向上运动
向下运动
静止在液体内部任意深度
静止在液面上
静止在容器底
受力示意图
受力分析
F浮＞Ｇ
F浮＜Ｇ
F浮＝Ｇ
F浮＝Ｇ
F浮＋Ｆ支＝Ｇ
密度分析
ρ液＞ρ物
ρ液＜ρ物
ρ液＝ρ物
ρ液＞ρ物
ρ液＜ρ物
体积分析
Ｖ排＝Ｖ物（未露出液面前）
Ｖ排＝Ｖ物
Ｖ排＝Ｖ物
Ｖ排＜Ｖ物
Ｖ排＝Ｖ物