中考物理实验专题突破针对训练实验15探究影响浮力大小的因素

实验十五探究影响浮力大小的因素

◎核心考点：

【猜想与假设】

浮力的大小可能与物体排开液体的体积、液体的密度和物体浸没在液体中的深度有关。

【设计与进行实验】

1.主要实验器材：弹簧测力计、物体（）、烧杯、水、盐水等；

2.测量浮力大小的原理：称重法（）；

3.实验步骤：

（1）探究浮力的大小与浸没在液体中的深度的关系：

①测量物体在空气中的重力，如图a；

②把物体浸没在水中不同深度处，分别读出弹簧测力计的示数，如图c、d所示；

③测出物体所受的浮力。

结论一：

（2）探究浮力大小与物体浸在液体中的体积的关系：

①让物体浸在液体中的体积逐渐变大，分别读出弹簧测力计的示数，如图b、c所示；②测出物体所受浮力。

结论二：

（3）探究浮力的大小跟液体的密度的关系：

①把同一物体浸没在密度不同的液体中，分别读出弹簧测力计的示数，如图d、e所示；

②测出物体所受浮力。结论三：

【分析与论证】

①由（a）、（c）、（d）三组实验可知，物体所受的浮力与物体浸没在液体中的深度无关；

②由（a）、（b）、（c）三组实验可知，物体所受的浮力与物体排开液体的体积有关；

③由（a）、（d）、（e）三组实验可知，物体所受的浮力与液体的密度有关；

【实验结论】

物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的　体积　有关、跟　液体的密度　有关。物体浸在液体中的体积越大、液体密度越大，浮力就越大。

【实验方法】

控制变量法的应用

①控制液体的密度不变，用测力计提着同一个物体，以不同体积浸入同种液体，探究浮力的大小与物体浸在液体中体积的关系；

②控制物体浸在液体中的体积不变，用测力计提着同一物体，让它分别浸没于不同液体中，探究浮力的大小与液体密度的关系；

③控制液体的密度及浸在液体中的体积不变，用测力计提着同一物体，让它分别浸没于相同液体的不同深度，探究浮力的大与物体浸在液体中的深度的关系。

【交流与讨论】

（1）为了实验现象更明显，物体的体积应稍大一些。

（2）实验时烧杯中的液体要“适量”：物体浸没后液体不能溢出杯口，同时物体又能够浸没到液体中。

（3）误差分析：若先测物体在液体中受到的拉力，再测物体的重力，由于物体上沾有液体，则所测浮力会偏大；

（4）物体浸在液体中的体积逐渐增大，物体受到的浮力也随着增大，但是不能理解为浮力的大小与浸没在液体中的深度有关；

（5）探究浮力大小与物体形状的关系。

将形状不同、质量和密度相同的物体浸在同一液体中，控制物体排开液体的体积相同，比较物体所受浮力的大小。物体所受浮力大小与物体的形状无关。

（6）探究浮力的大小与物体的密度的关系将体积相同的不同物体，浸没在同一液体中，比较物体所受的浮力大小。物体所受浮力大小与物体的密度无关。

（7）浮力与深度的关系

一般情况下，物体浸没了以后，浮力与深度无关，因为V排不会随着深度变化。但有一种特殊情况：气球（或气泡），不考虑温度变化，在液体中时，由于深度不同，压强也不同，气球的体积会发生变化，越深时，压强越大，体积就越小，V排就越小，浮力就越小，反之亦然。

（8）实验室选用了不同的液体，并进行了多次实验是为了让实验结论更具有普遍性。

（9）物体的受力分析。

物体在空气中时受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力；物体在水中时受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和竖直向上的浮力。

（10）、图像分析（）

随着h增大，先减小后不变，先增大后不变，如下图所示的示意图

（11）阿基米德原理的应用：

①计算物体的密度：（物体完全浸没）

②物体排开液体的体积：

③液体的密度：

◎针对训练

如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。

（1）金属块浸没在水中时，受到的浮力是N。

（2）分析图丙、丁可知,浮力大小跟物体浸没在水中的深度（选填“有关”或“无关”）。

         A                   B                   C                  D

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：物体受到浮力的大小与其形状有关。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。

答案：

（1）4.8；

（2）有关；

（3）丁、戊；

（4）将弹簧测力计固定在铁架台上；

（5）乙、丙；

（6）大；

（7）B；

（8）2.8×10-4；2.4×103；

（9）①小于；形状；排开液体体积