重点实验综合全练(六)　浮力相关探究实验课件-- 2024-2025学年苏科版物理八年级下册

这是一份重点实验综合全练(六)　浮力相关探究实验课件-- 2024-2025学年苏科版物理八年级下册，共34页。
重点实验综合全练(六)浮力相关探究实验类型一　探究影响浮力大小的因素1.【新中考·分析论证】(2023四川乐山中考)如图是某实验小组的同学探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验步骤。(1)从图中可知物块的重力为　　　    N。(2)比较D和E,可以得出:浮力大小与　　　     有关。(3)比较　　　    和　　　    ,可以得出:当物块浸没后,浮力大小与所处深度无关。(4)本实验采用的物理方法是　　 　     (选填“控制变量法”或“转换法”)。4.8液体的密度CD控制变量法(5)该小组的同学根据阿基米德原理计算出上述实验中所用物块的密度:①物块浸没于水中所受浮力为　　　    N;②物块密度为　　　    kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)0.68×103 解析　(1)由图A可知,弹簧测力计的示数为4.8 N,即该物块的重力G=4.8 N。(2)比较D和E可知,物块浸没的深度相同,排开液体的体积相同,液体的密度不同,物块受到的浮力不同,由此可得浮力大小与液体的密度有关。(3)探究“当物块浸没后,浮力大小与所处深度无关”,应控制物块排开液体的体积和液体密度不变,只改变物块浸入液体的深度,故应比较C和D两图。(4)本实验中要探究浮力的大小与多个因素的关系,采用的物理方法是控制变量法。2.【新中考·分析论证】(2023四川德阳中考)小张在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,做了以下的部分操作。用同一弹簧测力计挂着同一金属物块依次完成如图所示的三次测量:(1)乙图所示的实验中,物块受到的浮力大小为　　　    N。(2)分析乙图、丙图,说明浮力的大小与　　　　　    有关。(3)本实验数据可计算出盐水的密度为　　　　    kg/m3。(已知水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)4液体密度1.1×103 3.【新中考·创新实验】(2024江苏盐城盐都月考)小明利用弹簧测力计、底面积为20 cm2的金属长方体、烧杯等器材探究浮力的大小跟哪些因素有关。他提出了三个猜想,并按如图甲所示顺序完成了实验。猜想一:浮力大小与物体浸入液体的深度有关;猜想二:浮力大小与物体排开液体的体积有关;猜想三:浮力大小与液体的密度有关。  (1)实验步骤B中,金属长方体受到的浮力为　　　    N。(2)比较实验步骤B和C　　　    (选填“能”或“不能”)得出浮力的大小与物体浸入液体内的深度有关,理由是　　    　    　　　　　　　　　　　　 　。0.4不能没有控制物体排开液体的体积相同(3)如图乙所示,是金属长方体逐渐放入水中时,所受浮力与长方体浸入水中深度关系的示意图,其中M点的深度为　    　    cm。(g取10 N/kg)(4)比较实验步骤D和E的示数,在图乙中画出金属长方体逐渐放入盐水中时F浮-h的示意图。(5)小华觉得,金属长方体在没有完全浸入水中时也可探究浮力大小是否与物体浸入液体的深度有关。他的实验方案是:①完成步骤B,并用记号笔在烧杯上画出水面的位置;5②取出金属长方体,　　　　　 　　    ,悬挂在弹簧测力计下;③再缓慢放入水中,　　　　　　　　　　　　　　　　    　　　　　　　　。答案　 (4)如图所示将金属长方体转动90度 直到水面到达记号笔画的水面位置,读出弹簧测力计示数解析　(1)金属长方体受到的重力为2.4 N,实验步骤B中,金属长方体受到的浮力F浮B=G-FB=2.4 N-2 N=0.4 N。(2)探究物体受到的浮力大小与物体浸入液体中的深度有关,要控制物体排开液体的密度和体积相同,由B和C图知,没有控制物体排开液体的体积相同,所以不能得出“浮力的大小与物体浸入液体内的深度有关”的结论。(3)由图像知,M点时金属长方体恰好浸没在水中,由图A和C可得,金属长方体恰好浸没水中时受到的浮力F浮=G-FC=2.4 N-1.4 N=1 N,M点的深度h= = =0.05 m=5 cm。(4)由实验步骤D和E可知,金属长方体浸没在盐水中受到的浮力大于浸没在水中时受到的浮力,即浸入体积相等时,盐水产生浮力大,由此画出金属长方体放入盐水中时F浮-h的示意图。(5)如解析图所示,实验方案:完成步骤B,并用记号笔在烧杯上画出水面的位置;取出金属长方体,将金属长方体转动90°,悬挂在弹簧测力计下;再缓慢放入水中,直到水面到达记号笔画的水面位置,读出弹簧测力计示数。实验中,水面都到达记号笔画的水面位置,即金属长方体排开水的体积相同,浸入水的深度不同,由F浮=G-F可知两种情况下浮力的大小,从而可知浮力大小是否与物体浸入液体的深度有关。类型二　验证阿基米德原理实验4.【新中考·设计实验】(2023山东烟台中考)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?②和③(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)　　　 　　    。①和④相等换用不同的液体和物体多次实验烧杯中的水没有装满解析　(1)由②和③的数据,利用“称重法”能够计算出浮力;物体排开液体受到的重力等于小桶和排开液体受到的总重力减去空桶受到的重力,因此由①和④能够计算出物体排开液体受到的重力大小。(2)物体所受的浮力F浮=G-F拉=2.0 N-1.5 N=0.5 N,物体排开液体受到的重力G排=G总-G桶=1.0 N-0.5 N=0.5 N,则浮力大小与物体排开的液体所受的重力大小相等。(3)为了使结论具有普遍性,应该换用不同的液体和物体多次实验。(4)浮力大小与物体排开液体重力不相等,可能是烧杯中的水没有装满,还有可能是物体碰到烧杯壁或烧杯底,导致物体浸在液体中时弹簧测力计的示数变小。5.(2022内蒙古包头中考)兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。(细线的质量和体积均忽略不计)(1)使用弹簧测力计前,要将指针调在　　　　    位置。(2)实验中所用物块的重力为　　　    N。(3)同学们发现溢水杯中未装满水,如图甲所示,这样实验会使测得的溢出水的重力　　　    (选填“偏大”或“偏小”)。(4)溢水杯装满水后,将物块浸没在水中,如图乙所示,物块受到的浮力为　　　    N,物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小　　　    。零刻度线4偏小1相等(5)继续实验,将物块浸没在装满酒精的溢水杯中,如图丙所示,发现F5>F3,说明物块受到的浮力大小与　 　    有关。换用酒精再次实验的目的是　　　　 　    (选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。液体密度(液体种类)寻找普遍规律解析　(1)测量物体所受重力前应先观察弹簧测力计的量程、分度值,并观察指针是否指在零刻度线处。(2)物块受到的重力G=F1=4 N。(3)物块放入水中前,溢水杯应该是满水的,否则小桶内所盛的溢出水将小于物块排开水的体积,测得物块排开水所受的重力偏小。(4)物块浸没在水中受到的浮力F浮=F1-F3=4 N-3 N=1 N,物块排开的水所受的重力G排=F4-F2=1.5 N-0.5 N=1 N,两个力大小相等。(5)为了使实验具有普遍性,将水换成酒精继续实验,发现此时的F3变大,则浮力变小,排开液体的体积相同,液体的密度不同,浮力不同,说明浮力的大小与液体的密度有关。探究浮力大小与排开液体的关系C解析　由图可知,物体所受浮力F浮=F2-F3,排开液体的重力G排=F4-F1,根据阿基米德原理可知,F浮=G排,即F2-F3=F4-F1,整理可得F1+F2=F3+F4,故A、B、D错误,C正确。2.【新中考·分析论证】(2024山东招远期中)下列甲、乙、丙、丁四幅图是某实验小组利用弹簧测力计、溢水杯、圆柱体物块、小桶和水探究“浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”的情景,其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4。(1)在实验操作前细心的同学指出,在情景甲中存在错误,该错误是　　　　　　　　　　　　　　　    。(2)纠正错误后,请你用甲、乙、丙、丁表示,写出该探究实验的合理顺序　　　　　　　　　　　。(3)另一实验小组在步骤乙的操作中,只将物块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则　　　    (选填“能”或“不能”)得到相同的结论。溢水杯内水面未到达溢水口丁、甲、乙、丙能(4)为了得到更普遍的结论,请你写出一种可行的操作办法:　　　　　　　　　　 　　　　　    。换用不同液体和不同物体进行多次实验解析　(1)实验中溢水杯内水的液面必须到达溢水口,否则测得的排开的液体的重力会偏小;(2)合理的实验顺序是先测出空桶所受的重力,再测出圆柱体物块所受的重力,再把圆柱体物块浸没在装满水的溢水杯中,测出圆柱体物块所受的浮力,用小桶收集圆柱体物块排开的水,最后测出桶和排开的水所受的总重力,故合理的顺序为丁、甲、乙、丙;(3)阿基米德原理对浸没和部分浸入液体中的物体都是适用的,所以,只将物块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,也能得到相同的结论;(4)为了得到更普遍的结论,应换用不同液体和不同物体进行多次实验。3.【新中考·分析论证】(2024四川成都七中期中)如图为某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块(不吸水)、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”的情景。(1)根据图中的实验数据可求出石块的密度为　　　    kg/m3;(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)(2)图丙步骤中,小石块逐渐浸入水中的过程中(未接触溢水杯底),水对杯底的压强　　　　　    (选填“逐渐变大”“一直不变”或“逐渐变小”);(3)兴趣小组的同学又换用不同的物体(不吸水和液体)或液体按科学合理的顺序进行了多次实验,由实验数据得出F浮    　　    (选填“>”“”“解析　(1)由图可知,石块浸没在水中受到的浮力F浮=G-F示=2.8 N-1.8 N=1 N;根据G=mg,石块的质量m= = =0.28 kg;根据阿基米德原理,石块的体积V=V排= = =1×10-4 m3,石块的密度ρ= = =2.8×103 kg/m3;(2)小石块逐渐浸入水中的过程中(未接触溢水杯底),溢水杯中水的深度不变,根据公式p=ρgh可知,水对溢水杯底的压强不变;(3)因G排=G总-G杯=2 N-1 N=1 N,F浮=1 N,F浮=G排,可初步得出结论,浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开液体的重力;(4)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记将溢水杯中液体装满,则G溢偏小,实验时认为G排=G溢,因而他会得出F浮>G排的结论。