专题09 探究液体压强和浮力大小的影响因素实验分析-2023-2024学年八年级下册物理阶段性专题复习及模拟测试（苏科版）

这是一份专题09 探究液体压强和浮力大小的影响因素实验分析-2023-2024学年八年级下册物理阶段性专题复习及模拟测试（苏科版），文件包含专题09探究液体压强和浮力大小的影响因素实验分析原卷版docx、专题09探究液体压强和浮力大小的影响因素实验分析解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共77页， 欢迎下载使用。

实验1 探究“影响液体内部压强因素”实验
【实验目的、方法】
①实验目的：探究影响液体内部压强的因素有哪些；
②实验方法：控制变量法。
【实验猜想】
液体内部压强可能与液体深度，液体的密度，液体重力，方向等有关。
【实验器材】
压强计；烧杯；食盐；水；刻度尺。
【器材作用及图像】
①压强计：测量液体压强；
②烧杯：盛放水；
③食盐：改变液体密度；
④水：实验对象；
⑤刻度尺：测量压强计高度差。
【实验步骤】
步骤①将水倒入烧杯，如图甲，控制探头在水下深度不变，调节旋钮改变探头的朝向，观察并测出U形管中液面的高度差，将数据填入表格；
步骤②如图乙，控制橡皮膜的朝向不变，改变探头浸入水中的深度，观察并测出U形管中液面的高度差，将数据填入表格；
步骤③如图丙，控制探头在水和盐水下的深度相同，观察并测出U形管中液面的高度差，将数据填入表格。
【实验结论及应用】
液体内部向各个方向都有压强，压强随液体深度的增加而增加；同种液体在同深度的各处，各个方向的压强大小相等；不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，密度越大，液体的压强越大。
【实验数据记录】
【实验补充】
1、液体压强的特点：
1．液体压强产生的原因是由于液体受重力的作用，若液体在失重的情况下，将无压强可言；
2．液体压强具有以下几个特点：
（1）液体除了对容器底部产生压强外，还对“限制”它流动的侧壁产生压强，固体则只对其支承面产生压强，方向总是与支承面垂直；
（2）在液体内部向各个方向都有压强，在同一深度向各个方向的压强都相等，同种液体，深度越深，压强越大。
3．容器底部受到液体的压力跟液体的重力不一定相等。
2、液体压强的计算：
（1）计算液体压强的公式是p=ρgh；
（2）液体压强的大小只取决于液体的种类（即密度ρ）和深度h，而和液体的质量、体积没有直接的关系；
（3）运用液体压强的公式计算确定深度时，要注意是指液体与大气（不是与容器）的接触面向下到某处的竖直距离，不是指从容器底部向上的距离（那叫“高度”）。
【常考实验问题】
1、液体内部压强的大小是通过压强计U形管左右两侧液面产生的 压强差 反映的；
2、比较甲、乙两图，可以得到，液体内部压强的大小与液体的 深度 有关；比较 甲、丙 两图，可以得到，液体内部的压强大小与液体的 密度 有关；
3以上实验探究过程中，运用的物理探究方法是 控制变量法 和转换法；
4、为使实验现象更明显，压强计U形管中的液体最好用 水 （选填“水”或“水银”）；
5、压强计在使用前，需观察U形管两边液面是否相平，要检查装置的气密性。请简述检查气密性的方法： 用手指按压强计的橡皮膜 ；
6、由图甲得出结论： 同种液体，同一深度，液体向各个方向的压强相等 ；
7、液体压强产生的原因是：液体受到重力作用；液体有流动性。（因此在太空失重情况下液体不会产生压强）；
8、实验时发现U型管内高度差没变化原因是什么？怎么解决？
答：气密性不好，拆下来重新安装；
9、使用的U型管 不是 （填是或者不是）连通器；
10、此实验U型管内液体为什么要染成红色的原因是使实验效果明显，便于观察。
实验2 探究“影响液体内部压强因素”实验
【实验目的、原理、方法】
①实验目的：探究影响浮力大小的因素；
②实验原理：F浮=G-F读；
③实验方法：称重法、控制变量法。
【实验器材】
弹簧测力计、水、盐水、细线、烧杯、小石块。
【器材作用】
①弹簧测力计：测量拉力；
②细线：连接实验器材；
③小石块、金属块：实验对象；
④水、盐水：改变液体密度；
⑤烧杯：盛装液体。
【实验步骤】
步骤①用弹簧测力计测量石块在空气中的重力；
步骤②把石块慢慢浸入水中，直至石块完全没入水中，并观察弹簧测力计读数变化；
步骤③把水换成盐水，重复步骤②；
步骤④把小石块换成金属块重复上面三个步骤；
步骤⑤记录数据，整理器材。
【实验结论及应用】
1.浮力大小跟浸入液体（水）中的体积有关；
2.浸入液体中的体积一定时，浮力大小跟物体所在深度无关；
3.比较步骤二、三可知，浸入液体中的体积一定时，浮力大小跟液体密度有关，密度大的浮力大。
【实验数据记录】
【实验补充】
1、浮力产生的原因：
（1）浮力：浸在液体或气体里的物体受到液体或气体竖直向上的托力叫做浮力；
（2）浮力的产生原因：物体下表面受到向上的压力大于物体上表面受到的向下的压力；
（3）浮力方向：竖直向上，施力物体是液（气）体。
2、影响浮力大小的因素：通过实验探究发现（控制变量法）：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。
【常考实验问题】如图
1、通过A、C实验步骤，可知物体浸没在水中所受浮力大小是 2 N；
2、通过 A、B、C （填字母）实验步骤，可得猜想2是 正确 （选填“正确”或“错误”）；
3、通过A、C、E实验步骤，可探究物体所受浮力大小与 液体的密度 有关；
4、分析C、D两次实验可知：浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度 无关 ；
5、若先完成实验C，再完成实验A，则测得的浮力将 偏大 （选填“偏大”或“偏小”）；
6、使用弹簧测力计测量前，应观察它的指针是否 指在零刻度上 ，若没有，则进行调整；
7、换用不同的物体和液体重复实验目的是：避免实验偶然性，得出影响浮力大小影响的普遍性规律；
8、弹簧测力计自身重力和细线以及盐水的浓度会对实验产生一定的误差。
典例分析＋变式训练
实验1 探究“影响液体内部压强因素”实验
【典例1-1】（2023春•巴南区期中）如图所示是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
（1）组装好的压强计上的U形管 不属于 （选填“属于”或“不属于”）连通器。
（2）将压强计的金属盒放入水中，通过观察U形管两侧液面的 高度差 来判断金属盒处水的压强，这种方法叫做 转换 （选填“类比”、“转换”或“模型”）法。
（3）在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，其调节的方法是 B （选填“A”或“B”），使U形管左右两侧的水面相平。
A.将支管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
（4）比较图乙和图丙，可以得到；液体的压强与液体的 深度 有关。
（5）保持丙中金属盒的位置不变，将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀，如图丁，观察图丙和丁，小强得出了“在同一深度液体的密度越大，其内部的压强越大”的结论。你认为通过他这样的操作得到的结论是 不正确 的（选填“正确”或“不正确”），原因是 没有控制液体的深度相同 。3
（6）已知图丁中U形管左右两侧水面的高度差h＝16cm，则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为 1600 Pa。（ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ盐水＝1.1×103kg/m3，g＝10N/kg）。
【答案】（1）不属于；（2）高度差；转换；（3）B；（4）深度；（5）不正确；没有控制液体的深度相同；（6）1600
【分析】（1）上端开口、底部互相连通的容器叫连通器。
（2）通过观察U形管两侧液面的高度差来判断金属盒处水的压强，这种方法叫做转换法。
（3）本实验要检查U形管两侧液面是否有高度差，如果液面高度差不一样高，应取下软管重新安装。
（4）同种液体，液体的压强与液体的深度有关。
（5）深度相同时，液体的密度越大，液体的压强越大。
（6）根据p＝ρgh来计算橡皮管内气体的压强与大气压强之差。
【解答】解：（1）组装好的压强计上的U形管不属于连通器，因为上端不都是开口的。
（2）将压强计的金属盒放入水中，通过观察U形管两侧液面的高度差来判断金属盒处水的压强，这种方法叫做转换法。
（3）在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，其调节的方法是取下软管重新安装，使U形管左右两侧的水面相平。故B正确，A错误。
（4）比较图乙和图丙，液体的密度相同，探头所在的液体深度不同，可以得到；液体的压强与液体的深度有关。
（5）保持丙中金属盒的位置不变，将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀，如图丁烧杯中液面高，U形管两侧液面差大，观察图丙和丁，小强得出了“在同一深度液体的密度越大，其内部的压强越大”的结论。通过他这样的操作得到的结论不正确，因为没有控制液体的深度相同。
（6）此时橡皮管内气体的压强与大气压强之差等于16cm的水柱产生的压强。即：。
故答案为：（1）不属于；（2）高度差；转换；（3）B；（4）深度；（5）不正确；没有控制液体的深度相同；（6）1600。
【典例1-2】（2023春•宝安区期中）2020年11月10日，“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，创造了10909m的中国载人深潜新纪录，这激发了小物和小理同学探究液体内部压强的兴趣，实验如图所示。
（1）如图甲所示，小物同学在检查压强计的气密性时，用不同的力按压探头的橡皮膜，发现U形管两侧液面高度差变化始终较 小 （选填“大”或“小”），说明压强计的气密性较差；
（2）小物同学调节好压强计后，将探头放入水中，保持探头深度不变，向不同方向旋转探头。发现U形管两侧液面高度差不变，说明同种液体同一深度， 液体向各个方向的压强相等 ；
（3）分析图乙、丙的实验现象，初步得到的结论是：同种液体中，液体压强随深度增加而 增大 。图丙中h0＝10cm，则此时橡皮膜受到水的压强为 1000 Pa。（g＝10N/kg，压强计内液体密度ρ＝1.0×103kg/m3）；
（4）小物同学将U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通，U形管内左右两液面分别用a、b表示，用电吹风向管口吹风，则U形管内液面较高的是 a （选填“a”或“b”）。
（5）为了研究液体压强与液体密度的关系，小理同学将液体压强计做了如图丁的改进，两探头置于空气中时，U形管两侧液面相平。现将两探头分别放入 A、B两种液体中，当两探头所处深度分别为hA、hB时，U形管两侧液面重新相平。已知A液体的密度为ρA，则B液体密度的表达式为ρB＝ （用已知字母表示）。
【答案】（1）小；（2）液体向各个方向的压强相等；（3）增大；1000；（4）a；（5）。
【分析】（1）在调试中用手指轻压探头的橡皮膜时，若液体压强计漏气，U形管中的液面就不会变化；若U形管两边液柱的高度差变化显著，则说明该压强计的气密性良好；
（2）液体内部压强随着深度的增加而增大；在同一深度，液体内部向各个方向的压强相等；
（3）找出图乙、丙的相同量和不同量，根据控制变量法分析解答；根据p＝ρgh算出橡皮膜受到水的压强；
（4）流速大（小）的位置压强小（大），据此分析；
（5）根据压强相等列等式表示出B液体的密度。
【解答】解：（1）实验前，取出压强计，用手指反复用力按压探头的橡皮膜，发现U形管两侧的液面高度差变化始终较小，这说明该压强计的气密性很差；
（2）将探头放入水中，保持探头深度不变，向不同方向旋转探头，U形管两侧液面高度差不变，液体内部的压强不变，说明同种液体同一深度，向各个方向的压强相同；
（3）分析图乙、丙的实验知液体的密度相同，深度不同，且深度越深，U形管左右两侧液面的高度差越大，故可以得出初步得到的结论是：同种液体中，液体压强随深度增加而增大；
橡皮膜受到水的压强为：
p＝ρgh0＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣2m＝1000Pa；
（4）流速大的位置压强小，小物同学将U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通，U形管内左右两液面分别用a、b表示，用电吹风向管口吹风，则左管内气压变小，由于大气压强的作用，液体从右侧压入左侧一部分，所以U形管内液面较高的是a；
（5）若当U形管中的液面再次相平时，即pA＝pB，则：ρAghA＝ρBghB，
B液体密度的表达式为：
ρB＝。
故答案为：（1）小；（2）液体向各个方向的压强相等；（3）增大；1000；（4）a；（5）。
【变式1-1】（2023春•内乡县期中）如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
（1）实验中，液体内部压强的大小通过观察 U形管两侧液面高度差的大小 来反映；
（2）在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，如图甲。其调节的方法是 B （选填“A”或“B”），使U形管左右两侧的水面相平；
A．将右侧支管中高出的水倒出
B．取下软管重新安装
（3）通过比较 乙、丙 两图可知三峡大坝设计成上窄下宽的原因；
（4）要探究液体的压强与液体密度的关系，应比较 丙、丁 两图；
（5）在图丙中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变，使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位时，U形管中液面高度差 不变 （选填“不变”或“改变”）；
（6）以上实验用的方法有转换法和 控制变量 法。
【答案】（1）U形管两侧液面高度差的大小；（2）B；（3）乙、丙；（4）丙、丁；（5）不变；（6）控制变量。
【分析】（1）液体内部压强大小通过U形管两侧液面高度差的大小来反映，这是转换法；
（2）U形管右端上方是和大气相通的，等于大气压强；U形管右端液面比较高，就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压；只要取下软管，让U形管左端液面和大气相通，这样U形管两端的液面就是相平的；
（3）（4）（5）液体压强大小跟液体深度和密度有关。探究液体压强跟深度关系时，控制液体的密度不变，改变液体深度；探究液体压强跟方向的关系时，控制深度、密度不变，改变金属盒的方向；探究液体压强跟密度时，控制深度和方向不变，改变密度的大小；
（6）本实验用到了控制变量法和转换法。
【解答】解：（1）液体内部压强大小通过U形管两侧液面高度差的大小来反映，这是转换法；
（2）进行调节时，只需要将软管取下，再重新安装，这样的话，U形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的，故选B；
（3）比较乙、丙两图可知，在同种液体中，深度越大，压强也越大，故三峡大坝设计成上窄下宽的原因；
（4）要探究压强与液体密度的关系，应使探头深度相同，液体密度不同，所以应选择丙、丁两图；
（5）在图丙中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变，使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位时，液体内部的压强不变，U形管中液面高度差不变；
（6）由以上分析知本实验用到了控制变量法和转换法。
故答案为：（1）U形管两侧液面高度差的大小；（2）B；（3）乙、丙；（4）丙、丁；（5）不变；（6）控制变量。
【变式1-2】（2023春•南山区期中）在探究液体压强的实验中，进行了如图所示的操作。
（1）实验中，探究液体压强的工具是 压强计 ；
（2）要探究液体压强与密度的关系，应选用 乙、丙 两图进行对比；
（3）由丙、丁两图实验进行对比，得出液体压强与盛液体的容器形状 无关 （选填“有关”或“无关”）；
（4）甲、乙两图是探究液体压强与 深度 的关系；
（5）小红用如图戊所示的装置测量未知液体的密度，在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到观察到橡皮膜相平，需要测量的物理量有 CD 。
A.左侧水到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到容器底的深度h2
C.左侧水到橡皮膜中心的深度h3
D.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h4
根据你选用的物理量推导出待测液体密度的表达式为ρ＝ （用题目中字母和ρ水表示）。
【答案】（1）压强计；（2）乙、丙；（3）无关；（4）深度；（5）CD；。
【分析】（1）探究液体压强的工具是压强计；
（2）（3）（4）液体的压强可能跟多个因素有关，探究时应用控制变量法分析；例如探究液体压强跟深度关系时，保持液体的密度、橡皮膜所朝的方向、容器形状相同；探究液体压强跟密度的关系时，保持液体的深度、橡皮膜所朝的方向、容器形状相同；探究液体压强跟方向的关系时，保持液体的密度、深度、容器形状都相同；探究液体压强跟容器形状的关系时，保持液体的密度、深度、方向都相同；
（5）根据深度的定义，确定需要测量的物理量；当观察到橡皮膜相平，说明左右液体产生的压强相同，根据p＝ρ液gh，可求出液体的密度的表达式。
【解答】解：
（1）探究液体压强的工具是压强计；
（2）乙、丙两图中橡皮膜所朝的方向、液体的深度、容器的形状都相同，只有液体密度不同，所以乙、丙两图是探究液体压强跟液体密度的关系的；
（3）将丙和丁两图进行对比，如图当改变容器的形状时，液体深度、密度相同，液体的压强相同，所以液体压强与盛液体的容器形状无关；
（4）甲、乙两图中液体的密度、橡皮膜的所朝方向、容器的形状都相同，液体的深度不同，乙图中橡皮膜所处的深度较大，且U形管中液面的高度差较大，说明探头所受的液体压强较大，可得出结论：液体密度一定时，液体深度越大，液体压强越大；
（5）在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到观察到橡皮膜相平，则左右液体产生的压强相同，即ρ水gh3＝ρgh4，故需要测量的物理量是：右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h4，左侧水到橡皮膜中心的深度h3；故选CD；
由ρ水gh3＝ρgh4得液体的密度的表达式：ρ＝。
故答案为：（1）压强计；（2）乙、丙；（3）无关；（4）深度；（5）CD；。
实验2 探究“影响液体内部压强因素”实验
【典例2-1】（2023春•芗城区期中）探究影响浮力大小的因素时：
​（1）分析图A、C、D，说明浮力大小跟 深度 无关；
（2）分析图 A、D、E ，说明浮力大小跟液体密度有关；
（3）物体完全浸没在盐水中所受的浮力是 3.3 N，盐水的密度是 1.1 g/cm3；
（4）若将该物体浸没在酒精中，则测力计的示数应为 7.6 N；（ρ酒精＝0.8×103kg/m3）
（5）分析图A、B、C时，小芳发现浮力大小和在水中的深度有关，与（1）得到的结论不相符，其原因是： 没有控制物体排开液体的体积相同 。
【答案】（1）深度；（2）A、D、E；（2）3.3；1.1；（3）7.6；（5）没有控制物体排开液体的体积相同。
【分析】（1）（2）浮力大小与排开液体的密度和体积有关，研究浮力大小与什么因素有关时，应找出不变的量和变化的量，利用称重法测浮力（F浮＝G﹣F示）研究浮力与变化量的关系；
（3）由图A可得金属块的重力，由图A、E得出金属块排开盐水的体积；根据图A、E求出金属块受到的浮力，再利用阿基米德原理F浮＝ρ盐水V排g求出盐水的密度；
（4）知道了物体的体积，利用浮力公式可求出浸没在酒精中时所受浮力，再利用称重法公式变形可得出弹簧测力计的拉力；
（5）分析A、B、C的相同量和不同量，根据控制变量法分析解答。
【解答】解：（1）由图A、C、D可知，物体排开液体的密度不变，排开液体的体积不变，深度变化，弹簧测力计的示数不变，由F浮＝G﹣F示知浮力不变，所以可得结论：物体受到的浮力大小与深度无关；
（2）由图A、D、E可知，排开液体的体积相同，都等于物体的体积，排开液体的体积保持不变，排开液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，由F浮＝G﹣F示可知金属块受到的浮力大小不同，可得结论：物体受到的浮力大小与液体的密度有关；
（3）由图A可知，金属块的重力为10N；
由图A、E可得金属块排开盐水的体积：
V排＝800mL﹣500mL＝300mL＝300cm3＝300×10﹣6m3＝3×10﹣4m3；
由A、E可得金属块受到盐水的浮力：
F浮＝G﹣F示＝10N﹣6.7N＝3.3N，
由F浮＝ρ盐水V排g可得盐水的密度：
ρ盐水＝＝＝1.1×103kg/m3＝1.1g/cm3；
（4）浸没在酒精中物体所受浮力：
F浮′＝ρ酒gV排＝0.8×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣4m3＝2.4N，
由F浮＝G﹣F拉可得此时弹簧测力计的拉力：
F拉′＝G﹣F浮′＝10N﹣2.4N＝7.6N；
（5）分析图A、B、C知液体的密度相同，排开液体的体积不同，物体在水中的深度不同，由于没有控制物体排开液体的体积相同，所以不能得出浮力大小和物体在水中的深度有关。
故答案为：（1）深度；（2）A、D、E；（2）3.3；1.1；（3）7.6；（5）没有控制物体排开液体的体积相同。
【典例2-2】（2023春•薛城区期中）小明与同学一起利用弹簧测力计、玻璃杯、金属块、水、浓盐水等实验器材。探究浮力的大小与哪些因素有关。他们正确地进行了如图所示的实验操作：
（1）分析实验②③可得：液体密度相同，金属块排开液体的体积越大，浮力越 大 ；
（2）分析实验③④可得：金属块排开液体的体积相同，液体密度越大，浮力越 大 ；
（3）用这种实验方法，还可以测量 金属块（或浓盐水） 的密度（水的密度已知）。
（4）小明完成上述实验后，找来合适的玻璃杯，倒入足够深的水，将挂在测力计上的金属块逐渐下降，但不接触容器底。绘制出了实验中测力计的示数F随物体下表面至水面深度h变化的F﹣h图像（图⑤）。分析图像可知：当金属块浸没水中后继续下降过程中测力计的示数 不变 ，这表明：浸没在水中的物体受到的浮力跟浸没的深度 无关 。
【答案】（1）大；（2）大；（3）金属块（或浓盐水）；（4）不变；无关。
【分析】（1）（2）浸入液体中的物体受到浮力的大小与液体的密度、排开的液体的体积有关；分析图中的相同点和不同，根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论，然后分析答题；
（3）根据表中第三次实验数据得到金属块的重力和浸没在水中的浮力，根据G＝mg求出金属块的质量，根据阿基米德原理求出物体排开的水的体积，即是物体的体积；利用密度公式算出金属块的密度；或根据表中第四次实验数据得到金属块浸没在浓盐水中受到的浮力，而排开浓盐水的体积等于物体的体积，再利用F浮＝ρ液gV排求浓盐水的密度；
（4）根据测力计的示数变化得出结论。
【解答】解：（1）分析实验②③可知，物体浸入水中的体积越大，弹簧测力计的示数越小，则物体受到的浮力越大，即液体密度相同，金属块排开液体的体积越大，浮力越大；
（2）分析实验③④可知，物体排开的液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计示数不同，液体密度越大，弹簧测力计示数越小，浮力越大，即金属块排开液体的体积相同，液体密度越大，浮力越大；
（3）根据表中第三次实验数据得到金属块的重力和浸没在水中的浮力，根据G＝mg求出金属块的质量，根据阿基米德原理求出物体排开的水的体积，即是物体的体积；利用密度公式算出金属块的密度；或根据表中第四次实验数据得到金属块浸没在浓盐水中受到的浮力，而排开浓盐水的体积等于物体的体积，再利用F浮＝ρ液gV排求浓盐水的密度，故用这种实验方法，还可以测量金属块（或浓盐水）的密度；
（4）由F﹣h图像可知，当金属块浸没水中后继续下降过程中测力计的示数不变，说明当金属块完全浸没在水中后继续下降过程中浮力不变，即浸没在水中的物体受到的浮力跟浸没的深度无关。
故答案为：（1）大；（2）大；（3）金属块（或浓盐水）；（4）不变；无关。
【变式2-1】（2023春•延平区校级期中）如图所示是探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置。
（1）物块的重力为 2.4 N，浸没在水中时受到的浮力是 1 N；
（2）由图甲、乙、丙可得：当液体密度一定时，物体 排开液体的体积 越大，所受浮力越大；
（3）如图己所示，弹簧测力计吊着金属块缓慢浸入水中的过程中，以下能表示弹簧测力计F拉与金属块底部浸入水中深度h关系的图像是 C 。
（4）由甲、丙图可知，物块的体积是 1×10﹣4m3 ；戊图中盐水密度是 1.1×103kg/m3 。
【答案】（1）2.4；1；（2）排开液体的体积；（3）C；（4）1×10﹣4m3；1.1×103kg/m3。
【分析】（1）根据弹簧测力计的分度值读出示数，空气中弹簧测力计的示数即为物体的重力；
读出物体浸没在水中时弹簧测力计的示数，利用称重法求出受到的浮力；
（2）观察乙图和丙图可知，物体排开水的体积相等，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不相同，据此进行解答；
（5）根据阿基米德原理，在浸没前，受到的浮力逐渐变大，浸没后，受到浮力不变，根据称重法测浮力F浮＝G﹣F示分析；
（4）根据V＝V排＝得出物体的体积；根据ρ盐水＝＝得出盐水的密度。
【解答】解：（1）由甲图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，则物体的重力为G＝2.4N；
由甲、丙知物块浸没在水中时受到的浮力：
F浮＝G﹣F＝2.4N﹣1.4N＝1N；
（2）由图乙和丙可知，排开水的体积不同，测力计示数不同，由称重法，受到的浮力不同，且排开水的体积越大，弹簧测力计的示数越小，浮力越大，故可以得出当液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，所受浮力越大；
（3）如图所示，当弹簧测力计吊着金属块缓慢浸入水中，从金属块底部接触水面开始到完全没入水中直到接触容器底部的过程中，根据阿基米德原理，在浸没前，受到的浮力逐渐变大，浸没后，受到浮力不变，根据F浮＝G﹣F示知弹簧测力计示数F拉与金属块底部浸入水中深度h关系的图象是C；
（4）根据F浮＝ρ液gV排得物体的体积为：
V＝V排＝＝＝1×10﹣4m3；
盐水的密度为：
ρ盐水＝＝＝＝1.1×103kg/m3。
故答案为：（1）2.4；1；（2）排开液体的体积；（3）C；（4）1×10﹣4m3；1.1×103kg/m3。
【变式2-2】（2023春•施秉县校级期中）某实验小组制作了如图所示的探头进行了液体压强和浮力的综合探究。
（1）紧密蒙在探头下端的橡皮膜，形变程度越大，说明它所受液体压强 大 ；
（2）实验时的情形如图所示，比较甲图和 乙 图，可以初步得出结论：在同种液体中，液体内部压强随深度的增加而增大；
（3）比较甲图和丙图，可以初步得出结论：液体内部压强与液体的 密度 有关；
（4）该实验小组用弹簧测力计挂着此探头继续探究：
①他们先向溢水杯中注水，直到溢水口水流出时停止加水，最后溢水杯中的水面恰好与溢水口 相平 ；
②用细线悬挂在弹簧测力下的探头刚好浸没于水中，如图丁所示，此时弹簧测力计的示数为 0.6 N，溢出的水全部流入小量筒中，排开水的体积为 40 cm3，此时探头所受的浮力为 0.4 N（g取10N/kg）；
③探头从丁图位置不断缓慢往下放（细线足够长），排开水的质量 变小 （选填“变大”、“变小”或“不变”），弹簧测力计的示数会 C （选填字母）。
A.一直变大
B.先不变后变小
C.先变大后变小
D.先变小后变大
【答案】（1）大；（2）乙；（3）密度；（4）①相平；②0.6；40；0.4；③变小；C。
【分析】（1）液体内部压强的大小是通过探头下端的橡皮膜凹陷程度来判断的，凹陷程度越大说明此时的液体压强越大，采用了转换法；
（2）（3）液体压强与液体的深度和密度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变；
（4）①为了得到排开水的体积，实验前溢水杯装满水；
②根据图示读出弹簧测力计的示数和排开水的体积；利用阿基米德原理计算此时探头所受的浮力；
③根据F浮＝ρ水gV排判断浮力变化以及排开水质量的变化；对探头进行受力分析，利用力的合成判断弹簧测力计的示数变化。
【解答】解：（1）紧密蒙在探头下端的橡皮膜，形变程度越大，说明它所受的液体压强越大；
（2）研究液体压强与深度的关系时要控制液体的密度相同，改变液体的深度，故比较甲图和乙图，可以初步得出结论：在同种液体中，液体内部压强随深度的增加而增大；
（3）比较甲图和丙图，丙中液体的密度大，液体产生压强大，故可以初步得出结论：液体内部压强与液体密度有关；
（4）①向溢水杯中注水，直到溢水口水流出时停止加水，最后溢水杯中的水面恰好与溢水口相平；
②由图知，测力计的分度值为0.2N，测力计示数为0.6N；溢出的水全部流入小量筒中，排开水的体积为40mL＝40cm3，
此时探头所受的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×40×10﹣6m3＝0.4N；
③由①②两图可知，探头浸入水中的深度增加时，其体积会减小，排开水的体积减小，根据F浮＝ρ水gV排知，其所受浮力变小；根据F浮＝G排＝m排g知，排开水的质量变小；
探头在刚与溢水杯底部接触但对溢水杯底部没有压力之前，探头的重力不变，所受浮力变小，根据F浮＝G﹣F示知，弹簧测力计示数会变大；
当探头在与溢水杯底部接触且对溢水杯底部有压力之后，探头还受到杯底向上的支持力，根据力的合成可知，弹簧测力计示数会变小；
所以，整个过程中弹簧测力计的示数会先变大后变小，故选C。
故答案为：（1）大；（2）乙；（3）密度；（4）①相平；②0.6；40；0.4；③变小；C。
能力提升训练
一、实验题。
1．（2023春•芜湖期中）如图1所示是用U形管压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验：
（1）U形管压强计 不属于 （选填“属于”或“不属于”）连通器。
（2）使用前手指按压强计的橡皮膜，U形管液面高度变化明显，说明装置密封性 良好 。
（3）实验中压强计是通过U形管中液面的 高度差 来反映被测压强大小。
（4）比较B、D两图，可以得到结论： 在同一深度，液体的密度越大，产生的压强越大 。
（5）某次实验数据如图2所示，橡皮膜所处的盐水中深度为10cm，U形管中两水面到管底距离分别为4cm和10cm，则橡胶软管内气压和大气压的差值为 600 Pa。（ρ盐水＝1.2×103kg/m3）
【答案】（1）不属于；（2）良好；（3）高度差；（4）在同一深度，液体的密度越大，产生的压强越大；（5）600。
【分析】（1）上端开口、底部互相连通的容器叫连通器；
（2）用手指轻轻按压探头的橡皮膜，发现U形管两边的液面高度差变化都很小，这说明该压强计的气密性很差；若液面灵活升降，则装置不漏气，压强计的气密性好；
（3）液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的，高度差越大说明此时的液体压强越大，采用了转换法；
（4）液体压强与液体的深度和密度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变；结合转换法回答；
（5）根据p＝ρgh求出液体产生的压强即为橡皮管内气体的压强与大气压之差。
【解答】解：（1）U形管压强计一端封闭，故不属于连通器。
（2）使用前手指按压强计的橡皮膜，U形管液面高度变化明显，说明装置密封性良好。
（3）根据转换法，实验中压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小。
（4）比较B、D两图，液体的深度相同，盐水密度大，盐水产生的压强大，可以得到结论：在同一深度，液体的密度越大，产生的压强越大。
（5）图甲中U形管左右两侧水面的高度差h＝6cm，则橡皮管内气体的压强与大气压之差为：
p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.06m＝600Pa。
故答案为：（1）不属于；（2）良好；（3）高度差；（4）在同一深度，液体的密度越大，产生的压强越大；（5）600。
2．（2023春•岳阳县校级期中）小东探究“液体内部压强的特点”的实验步骤如图，图中甲到戊的容器中液体均为水。
（1）实验时，通过比较U形管两边液面 高度差 来比较液体压强大小。
（2）根据 甲、乙、丙 三次实验可以得出：同种液体在同一深度向各个方向的压强相等。
（3）根据乙、丁、戊三次实验得出结论：液体内部压强的大小与 深度 有关。
（4）小东向图戊的容器中撒入盐，比较丁、戊两次实验得出结论：液体的压强大小与液体的密度有关。小东的相关实验操作 不能 （选填“能”或“不能”）得出该结论。
（5）图己是小东自制的实验装置。容器中间用隔板分成左右两部分，板中间有一小圆孔用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时其形状会发生形变。图己的装置中A、B两种液体的密度大小关系为ρA ＜ ρB（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
【答案】（1）高度差； （2）甲、乙、丙；（3）深度；（4）不能；（5）＜。
【分析】（1）（2）（3）（4）液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的，高度差越大说明此时的液体压强越大，采用了转换法；液体压强与液体的深度和密度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，据此分析；
（5）根据p＝ρgh分析。
【解答】解：（1）根据转换法，实验时，通过比较U形管两边液面的高度差；来比较液体压强大小。
（2）甲、乙、丙三次实验，因U形管两边液面的高度差相等，可以得出：同种液体在同一深度向各个方向的压强相等。
（3）小明根据乙、丁、戊三次实验可知，液体密度相同，深度越大，压强越大，液体内部压强的大小与液体的深度有关。
（4）研究液体的压强大小与液体的密度有关，要控制液体的深度相同，小明向图戊的容器中撒入盐，比较丁、戊两次实验得出结论，小明的相关实验操作不能得出该结论，原因是没有控制液体深度相同；
（5）容器中间用隔板分成左右两部分，板中间有一小圆孔用薄橡皮膜封闭，因橡皮膜变平，故两侧压强相同，根据p＝ρgh，因左侧橡皮膜深度大，故A、B两种液体的密度大小关系为ρA＜ρB。
故答案为：（1）高度差； （2）甲、乙、丙；（3）深度；（4）不能；（5）＜。
3．（2023春•芗城区期中）如图是小芳同学“探究液体内部的压强规律”的实验；请依据所学知识解决下面几个问题：
​
（1）实验前，应调整压强计图1甲，使U形管左右两边的液面 相平 ；
（2）比较图1中的丙、丁两图是探究液体压强与 液体密度 的关系；
（3）比较乙、丙两图可以得出的结论是：在液体密度相同时，液体内部的深度越深产生的压强越 大 ；
（4）小芳结合液体压强的知识，还设计了如图2所示的测量盐水密度的方案，请将实验步骤补充完整：
①如图2甲所示，用细线和橡皮膜把玻璃管一端扎紧，向管内倒入适量的水，用刻度尺测出水面到下管口的距离记为h1；
②如图2乙所示，在烧杯中装入适量的盐水，将玻璃管缓慢浸入其中，直至 橡皮膜水平为止 ，用刻度尺测出盐水面到下管口的距离记为h2；
③盐水的密度表达式：ρ盐水＝ ρ水 （利用ρ水、h1、h2表示）。
④以上实验所测盐水的密度偏 小 （选填“大”或“小”）。产生偏差的原因是： 橡皮膜发生形变会向下凸出，会造成测出水的深度h1比实际深度小 。
【答案】（1）相平；（2）液体的密度；（3）大；（4）②橡皮膜水平为止；③ρ水；④小；橡皮膜发生形变会向下凸出，会造成测出水的深度h1比实际深度小。
【分析】（1）液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的，高度差越大说明此时的液体压强越大，采用了转换法；使用前U形管左右两边的液面要相平；
（2）（3）液体压强与液体的深度和密度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变；
（4）利用水和盐水产生的压强相等，借助液体压强计算公式，求出盐水的密度；橡皮膜发生形变，会造成测出水的深度h1变小，根据盐水密度的表达式分析即可。
【解答】解：（1）根据转换法，液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的，实验前，应调整，只需要将软管取下，再重新安装，这样的话，U形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的）压强计图1甲，使U形管左右两边的液面相平；
（2）比较图1中的丙、丁两图可知，探头的深度相同，而液体的密度不同，故是探究液体压强与液体密度的关系；
（3）比较图1乙、丙两次实验，橡皮膜都在水中，橡皮膜在丙图中位于水的深度较深，U形管两侧液面高度差较大，在液体密度相同时，液体内部的深度越深产生的压强越大；
（4）实验步骤：
①如图2甲所示，用细线和橡皮膜把玻璃管一端扎紧，向管内倒入适量的水，用刻度尺测出水面到下管口的距离记为h1；
②如图2乙所示，在烧杯中装入适量的盐水，将玻璃管缓慢浸入其中，直至橡皮膜水平为止，用刻度尺测出盐水面到下管口的距离记为h2；
③因为橡皮水平，说明盐水与水产生的压强相等，即：ρ盐水gh2＝ρ水gh1，
得盐水的密度表达式：ρ盐水＝ρ水；
④在图2甲中，由于橡皮膜发生形变会向下凸出，会造成测出水的深度h1比实际深度小，所以根据上面表达式可知所测盐水的密度偏小。
故答案为：（1）相平；（2）液体的密度；（3）大；（4）②橡皮膜水平为止；③ρ水；④小；橡皮膜发生形变会向下凸出，会造成测出水的深度h1比实际深度小。
4．（2023•兰山区校级模拟）某实验小组探究“液体的压强与哪些因素有关”：
（1）该实验压强计是根据 高度差 来反映被测液体压强大小的。如图从结构来看，压强计的U形管 不是 （选填“是”或“不是”）连通器。
（2）将实验过程中得到的数据记录如表，请根据表中数据，回答下列问题：
①比较序号为 1、2、3 的三组数据，得出结论：同种液体在同一深度处，液体向各个方向的压强都相等。
②比较序号3、4、5的三组数据，一得出结论： 同种液体的压强随着深度的增大而增大 。
【答案】（1）高度差；不是；（2）①1、2、3；②同种液体的压强随着深度的增大而增大。
【分析】（1）掌握转换法在实验中的应用，实验中用U形管中液面的高度差来反映液体压强的大小；上端开口，下端相连的容器叫连通器；用液体压强计测量液体内部压强大小，使用前要保持U形管两端的液面相平，当金属盒进入液体中，U形管液面差越大，液体压强越大；
（2）①根据题意控制液体密度和深度相同，改变金属盒的朝向，根据这一要求选出符合题意的实验序号；
②比较序号3、4、5的三组数据，可看出液体密度相同，金属盒的朝向相同，液体深度不同，根据表中数据得出结论。
【解答】解：（1）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；U形管的一端不开口，故组装完好的压强计中的U形管不是连通器，压强计U形管两边的液面应该相平；
（2）①表中数据1、2、3可以看出同种液体同一深度时，U形管两侧的高度差都相等，由此得出的结论是：同种液体在同一深度处，液体向各个方向的压强都相等；
②从表中数据3、4、5可以看出，同种液体，密度相同，深度不同，且随着深度的增加U形管两侧的高度差逐渐增大，由此得出的结论是：同种液体的压强随着深度的增大而增大。
故答案为：（1）高度差；不是；（2）①1、2、3；②同种液体的压强随着深度的增大而增大。
5．（2023•临江市一模）用压强计探究液体内部压强的特点。
（1）两个相同的柱形容器中分别盛有甲、乙两种液体，将两个完全相同的U形管压强计的金属盒分别放入液体中，当两容器内液面相平时，U形管内液面的高度差相同，此时容器底所受液体压强分别为p甲、p乙，两橡皮膜所受液体压强分别为p′甲、p′乙，则p甲 ＜ p乙，p′甲 ＝ p′乙（以上均选填“＞”“＝”或“＜”）。
（2）若接着将两金属盒同时竖直向下移动相同的一段距离后，则此时两U形管内液面的高度差ΔH甲、ΔH乙都将 变大 （选填“变大”、“变小”），且ΔH甲 ＜ ΔH乙（以上均选填“＞”、“＜”或“＝”）。
【答案】（1）＜；＝；（2）变大；＜。
【分析】（1）U形管压强计内液面的高度差表示的就是金属盒受到的液体压强的大小，这个高度差越大，表示液体的压强越大；
液体的压强与液体的深度和密度有关，计算公式p＝ρgh，根据公式结合U形管内液面的高度差来判断液体密度大小关系以及液体对容器底部的压强的大小；
（2）将两金属盒同时竖直向下移动一段相同的距离后，根据判断出的液体密度关判断出增加的液体压强大小关系，从而确定此时U形管内液面的高度差的大小关系。
【解答】解：（1）U形管内液面的高度差相同，说明此时两橡皮膜所受液体压强相同，即p′甲＝p′乙；
两容器内液面相平，甲液体中金属盒的深度大，根据液体压强计算公式p＝ρgh可知：ρ甲＜ρ乙，
由图知甲乙的液面相平，且ρ甲＜ρ乙，根据液体压强计算公式p＝ρgh可知：p甲＜p乙；
（2）将两金属盒同时竖直向下移动一段相同的距离后，深度增加，两U形管内液面的高度差ΔH甲、ΔH乙都将变大，由于甲液体的密度小，因此甲金属盒受到的液体压强增加的比乙小；由于原来的液体压强相等，因此最后甲液体中的金属盒受到的压强比乙小，所以甲液体中压强计U形管内液面的高度差ΔH甲＜ΔH乙。
故答案为：（1）＜；＝；（2）变大；＜。
6．（2023春•槐荫区期中）在“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验中，操作过程如下。
（1）使用压强计前应检查其气密性，如果用手压压强计的橡皮膜，U形管两侧液面未出现高度差，则压强计是 漏气 （选填“漏气”或“不漏气”）的。
（2）调整好实验仪器后，通过比较 B、D 两图实验现象，可得出结论：同种液体的压强随深度的增加而 增大 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）通过比较D、E两图，可探究液体压强与 液体密度 的关系。可得出结论： 深度一定时，液体压强随液体密度的增加而增大 。
（4）通过比较A、B、C三图，可得出结论：同种液体在相同深度向各个方向的压强 相等 。
【答案】（1）漏气；（2）B、D；增大；（3）液体密度；深度一定时，液体压强随液体密度的增加而增大；（4）相等。
【分析】（1）使用前应检查装置是否漏气，方法是用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置不漏气，若U形管两侧液面无变化，则压强计漏气；
（2）探究液体压强跟深度的关系时，保持液体的密度和金属盒的方向相同，改变液体的深度；
（3）比较D、E两个图，找出哪些量是相同的，哪些量是不同的，从而得出液体的压强与液体密度的关系；
（4）比较A、B、C三个图，找出哪些量是相同的，哪些量是不同的，从而得出结论。
【解答】解：（1）使用前应检查装置是否漏气，方法是用手轻轻按压几下橡皮膜，若U形管两侧液面无变化，则压强计漏气；
（2）要探究液体的压强与深度的关系，需要控制液体的密度相同和金属盒的方向相同，改变液体深度，图B、D符合要求，分析实验现象，可得出结论：同种液体的压强随液体深度的增加而增大；
（3）比较D、E两个图可知，金属盒所处的深度相同，液体的密度不同，因此可探究液体压强与液体密度的关系，由于盐水的密度大于水的密度，分析实验现象，可得出结论：深度一定时，液体压强随液体密度的增加而增大；
（4）比较A、B、C三个图，液体的密度和金属盒所处的深度相同，金属盒的方向不同，U形管内液面的高度差相同，说明金属盒处的液体压强相同，因此可以得出结论：同种液体在相同深度，向各个方向的压强都相等。
故答案为：（1）漏气；（2）B、D；增大；（3）液体密度；深度一定时，液体压强随液体密度的增加而增大；（4）相等。
7．（2023•南岸区一模）小红在测量盐水密度的实验中，完成了以下主要实验步骤：
（1）用调节好的天平测出烧杯和盐水的总质量，如图1甲所示，则烧杯和盐水的总质量为 112 g。
（2）将烧杯中的部分盐水倒入量筒中，如图1乙所示，然后用天平测出烧杯和杯内剩余盐水的总质量为46g，则盐水的密度为 1.1 g/cm3。
（3）实验后，小红又利用如图2所示装置测出了盐水的密度。
①向烧杯内倒入适量的水，将两端开口的玻璃管的下端扎上橡皮膜，然后将其竖直浸入水中，此时，橡皮膜向 上 （选填“上”或“下”）凸出。
②向玻璃管内缓慢注入盐水，直至橡皮膜刚好变平，再用刻度尺分别测出水和盐水表面到橡皮膜的深度分别为h1、h2。
③盐水的密度的表达式为：ρ盐水＝ （用ρ水、h1、h2表示）。
（4）小红还利用如图3所示甲、乙装置探究了液体内部压强与液体密度的关系。
①由图3甲、乙可知：当液体深度相同时，液体的密度越大，液体的压强越 大 （选填“大”或“小”）。实验中通过比较U形管中两侧液面的高度差来反映橡皮膜所受压强大小，这种研究方法叫 转换法 （选填“控制变量法”“等效替代法”或“转换法”）。
②实验中，当探头在不同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，请给小红提出合理解决方案： U形管中换用密度更小的液体 。
③如图3丙所示，U形管内左右两侧水的高度差为Δh，设外界大气压为p0，则橡皮管内气体的压强为 p0+ρ水gΔh （用ρ水、p0、g、Δh表示）。
【答案】（1）112；（2）1.1；（3）；（4）①大；转换法；②U形管中换用密度更小的液体；③p0+ρ水gΔh。
【分析】（1）使用天平在读数时应将砝码质量与游码在标尺上对应的刻度值相加。
（2）使用量筒在读数时应先看清分度值再读数。
量筒中盐水的质量等于烧杯和盐水的总质量减去烧杯和剩余盐水的总质量；知道质量和体积，根据密度公式计算盐水的密度。
（3）液体向各个方向都有压强；
小红的方法是利用水和盐水产生的压强相等，借助液体压强计算公式，求出盐水的密度；
（4）①根据图中实验现象，分析压强和液体密度或深度的关系；本实验通过U形管内液面的高度差反应压强的大小，采用了转换法；
②根据p＝ρgh来分析压强和液体密度或深度的关系，进而做出判断；
③橡皮管内气体的压强等于外界大气压强与液体内部压强（即U形管中液面高度差产生的压强）之和。
【解答】解：（1）由图1甲可知，天平标尺分度值为0.2g，游码对应的刻度值为2g，所以烧杯和盐水的总质量为m总＝100g+10g+2g＝112g；
（2）由图1乙可知，量筒的分度值为2mL，读数为60mL，即量筒中盐水体积V＝60mL＝60cm3；
由题意可知，量筒中盐水的质量m＝112g﹣46g＝66g，
盐水的密度为：ρ＝＝1.1g/cm3；
（3）①向烧杯内倒入适量的水，将两端开口的玻璃管的下端扎上橡皮膜，然后将其竖直浸入水中，此时，橡皮膜向上凸起；
③因为橡皮水平，说明盐水与水产生的压强相等，即：ρ水gh1＝ρ盐水gh2，得：ρ盐水＝；
（4）①由图3甲、乙可知，深度相同，液体的密度越大压强越大，U形管左右两侧液面的高度差更大，可知液体内部压强与液体深度有关；
U形管内液面的高度差反应液体压强的大小，采用了转换法；
②探头在不同液体中的深度相同，根据p＝ρgh可知，深度相同，液体的密度越大压强越大，所以在“烧杯中换密度差更大的液体”U形管左右两侧液面的高度差越大；“U形管中换用密度更小的液体”U形管左右两侧液面的高度差较大。
③液体产生的压强为：p液＝ρ水gΔh，所以橡皮管内气体的压强为p0+ρ水gΔh。
故答案为：（1）112；（2）1.1；（3）；（4）①大；转换法；②U形管中换用密度更小的液体；③p0+ρ水gΔh。
8．（2023•仪征市模拟）图1为探究“影响液体内部压强因素”的实验装置。
（1）实验前应检查图示压强计装置是否漏气，方法是用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置 不漏气 （选填“漏气”或“不漏气”）；
（2）本实验根据U形管中左右两管液面的 高度差 来判断液体压强的大小；
（3）比较 甲、乙 两图，可以初步得出结论：在同种液体中，液体内部压强随深度的增加而增大；
（4）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： 同种液体中，同一深度向各个方向的压强相等 ；
（5）小明自制了一个简易压强计，如图2所示，把简易压强计浸入水中，橡皮膜 上凹 （选填“上凹”或“下凸”），增加简易压强计在水中的深度，细玻璃管中液柱会 上升 （选填“上升”或“下降”）。
【答案】（1）不漏气；（2）高度差；（3）甲、乙；（4）同种液体中，同一深度向各个方向的压强相等；（5）上凹；上升。
【分析】（1）用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置不漏气；
（2）液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的，高度差越大说明此时的液体压强越大，采用了转换法；
（3）液体压强与液体的深度和密度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变；
（4）分析实验中相同因素和不同因素，结合转换法得出压强与变化量的关系；
（5）液体内部向各个方向都有压强，深度越深压强越大，据此分析橡皮膜的变化，由气体压强与气体的体积关系分析．
【解答】解：（1）用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置不漏气；如果U形管中的液体没有升降或升降不灵活，说明装置是漏气的；
（2）本实验根据U形管中两管液面的高度差来判断液体压强的大小，这种方法通常称为转换法；
（3）研究液体内部压强与深度的关系，要控制密度相同，故比较图甲和图乙，可以初步得出结论：在同种液体中，液体内部压强随深度的增加而增大．
（4）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U形管中两管液面的高度差不变，可以初步得出结论：同种液体中，同一深度向各个方向的压强相等；
（5）液体内部向各个方向都有压强，深度越深液体压强越大；将简易的压强计浸入水中，由于橡皮膜朝下，所以橡皮膜受到向上的压强，橡皮膜将向上凹；
增加简易压强计在水中的深度，橡皮膜受到的压强越大，橡皮膜向上凹得越多，里面空气的体积越小，里面空气的压强越大，支撑的液柱越高，故细玻璃管中的液柱会上升．
故答案为：（1）不漏气；（2）高度差；（3）甲、乙；（4）同种液体中，同一深度向各个方向的压强相等；（5）上凹；上升。
9．（2023春•历下区期中）某物理社团在探究“影响浮力大小的因素”时，有如下猜想：
猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关。
猜想2：浮力的大小可能与物体浸没的深度有关。
猜想3：浮力的大小可能与排开液体的体积有关。
同学们在老师的指导下进行了以下实验探究：
（1）如图甲所示，用手把饮料罐按入水中，在饮料罐未完全浸入水中时，饮料罐浸入水中越深手会感到越吃力，这个事实可以支持猜想 3 （选填序号）。
（2）图乙2中物体受到的浮力为 0.4 N。
（3）比较图乙中1、3、4三幅图得出的结论是：物体所受的浮力与浸没深度 无关 。
（4）比较图乙中1、2、3三幅图得出的结论是： 同种液体中，物体排开液体的体积越大，则浮力越大 。
（5）社团实验结束后，老师又给同学们播放了王亚平在空间站为广大青少年演示“浮力消失实验”的视频，如图丙所示。大家观察到浸没在水中的乒乓球并没有像在地球上一样浮出水面，通过讨论可知：浮力的产生与液体是否受重力 有关 （选填“有关”或“无关”）。
【答案】（1）3；（2）0.4；（3）无关；（4）同种液体中，物体排开液体的体积越大，则浮力越大；（5）有关。
【分析】（1）浮力是竖直向上的，根据手的感觉来感知浮力的变化；通过水面的变化来判断物体排开液体体积的关系；从而提出浮力和物体排开液体体积关系的猜想；
（2）由称量法F浮＝G﹣F示算出物体在水中所受的浮力；
（3）（4）根据阿基米德原理，浮力的大小与物体排开液体的密度和物体排开液体的体积有关，与物体浸没的深度无关；
（5）根据浮力的定义，浮力是物体上下表面受到液体的压力差，太空处于失重状态，液体内部没有压力，所以也没有浮力。由此说明浮力的产生与重力有关。
【解答】解：（1）用手把空的饮料罐按入水中，手就会感受到竖直向上的浮力，越往下按，浮力越大；空饮料罐向下按入的过程中，水面会升高，空饮料罐排开水的体积比较大；由此得出猜想：浮力的大小与物体排开液体的体积有关，即这个事实可以支持猜想3；
（2）由称量法知，A物体在水中所受的浮力为：F浮＝G﹣F示＝4N﹣3.6N＝0.4N；
（3）比较图乙中1、3、4三幅图得出的结论是：物体所受的浮力与浸没深度无关；
（4）比较图乙中1、2、3三幅图得出的结论是：同种液体中，物体排开液体的体积越大，则浮力越大。
（5）浸没在水中的乒乓球并没有像在地球上一样浮出水面，通过讨论可知：浮力的产生与液体是否受重力有关。
故答案为：（1）3；（2）0.4；（3）无关；（4）同种液体中，物体排开液体的体积越大，则浮力越大；（5）有关。
10．（2023春•盐田区校级期中）小华做了如图所示的实验用来探究“影响浮力大小的因素”，其装置和弹簧测力计示数如图所示。
（1）分析图甲、乙、丙，说明浮力的大小与 物体排开液体的体积 有关。
（2）分析图甲、丁、戊，说明浮力的大小与 液体的密度 有关。
（3）分析图 甲、丙、丁 三次实验数据，可知浮力的大小与物体浸没在液体内的深度无关。
（4）分析图中题中提供的信息，可知图丙中物体所受的浮力大小为 4 N。
（5）本实验主要采用的实验方法是 控制变量法 （选填“控制变量法”或“理想实验法”）。
（6）下列选项中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图像是 B （填序号）。
【答案】（1）物体排开液体的体积；（2）液体的密度；（3）甲、丙、丁；（4）4；（5）控制变量法；（6）B。
【分析】（1）分析图甲、乙、丙，根据控制变量法与实验现象得出实验结论；
（2）分析图甲、丁、戊，根据控制变量法与实验现象得出实验结论；
（3）探究浮力与物体浸入液体深度的关系，应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，据此选择分析的图示，即可解答；
（4）根据称重法可求出物体在水中受到的浮力大小；
（5）当一个物理量跟多个影响因素有关时，我们通常只改变其中的某一个因素，而控制其余的所以因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，这种研究问题的方法叫控制变量法；
（6）根据阿基米德原理分析圆柱体浸没前后，圆柱体受到的浮力随圆柱体浸水后下表面到水面距离h的变化，结合称重法分析回答。
【解答】解：（1）由图甲、乙、丙所示实验可知，液体的密度相同而排开液体的体积不同，物体受到的浮力不同，由此可知，浮力大小与物体排开液体的体积有关；
（2）由图甲、丁、戊所示实验可知，液体的密度不同而排开液体的体积相同，物体受到的浮力不同，说明浮力大小与液体的密度有关；
（3）探究浮力与物体浸入液体深度的关系，应控制液体密度与物体排开液体的体积相同，而物体浸没在液体中的深度不同，由图示实验可知，可选用图甲、丙、丁所示实验来探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系；
（4）比较甲、丙图可知，物体所受的浮力大小为：
F浮＝G﹣F＝5N﹣1N＝4N；
（5）本实验采用了控制变量的研究方法；
（6）在圆柱体浸没前，圆柱体排开水的体积随圆柱体浸水后下表面到水面距离h的增大而变大，根据阿基米德原理，圆柱体受到的浮力随圆柱体浸水后下表面到水面距离h的增大而变大，由称重法，测力计示数变小，物体浸没后，受到的浮力不变，测力计示数不变，在如图中，能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体浸水后下表面到水面距离h关系的图像是B。
故答案为：（1）物体排开液体的体积；（2）液体的密度；（3）甲、丙、丁；（4）4；（5）控制变量法；（6）B。
11．（2023春•平南县期中）如图是探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置。
（1）物块的重力为 3 N，浸没在水中时受到的浮力是 2 N；
（2）由图①②③可得：当液体密度一定时，物体 排开液体的体积 越大，所受浮力越大；
（3）由图①④⑤可得结论：当 排开液体的体积 相同时， 液体密度 越大，物体所受浮力越大；三次实验测得的数据可以计算出盐水的密度为 1.1×103 kg/m3；
（4）如图⑥，溢水杯中装满水，电子秤测出空烧杯质量为m1，将物块缓慢浸入水中，测得烧杯和水的总质量为m2，物块浸入水中前后弹簧测力计示数变化为ΔF，若ΔF＝ （m2﹣m1）g （用已知量和测得量表示），则验证阿基米德原理成立。（ρ水＝1.0×103kg/m3）
【答案】（1）3；2；（2）排开液体的体积；（3）排开液体的体积；液体密度；1.1×103；（4）（m2﹣m1）g。
【分析】（1）认清弹簧测力计的分度值，根据指针对应的刻度读数；根据称重法得出浸没在水中时受到的浮力；
（2）根据图①②③可知，液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不相同，据此进行解答；
（3）根据图①④⑤可知，物体排开液体的体积相同，液体的密度的密度不同，弹簧测力计的示数不相同，据此进行解答；
根据V＝V水排＝得出物体的体积；根据ρ盐水＝＝得出盐水的密度；
（4）根据阿基米德原理分析解答。
【解答】解：（1）由图①可知，测力计的分度值为0.2N，所以物块的重力为3N；由③或④图可知，物块浸没在水中测力计示数为1N，根据称重法可得，物块浸没在水中时受到的浮力是F浮＝G﹣F示＝3N﹣1N＝2N；
（2）由图①②③可知，物块浸入的液体密度相同，排开液体的体积不同，③图排开液体的体积大，测力计示数小，根据称重法可知，受到的浮力大，所以由图①②③可得：当液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，所受浮力越大；
（3）由图①④⑤可知，物体排开液体的体积相同，液体的密度的密度不同，⑤图液体密度大，测力计示数小，根据称重法可知，受到的浮力大，所以由图①④⑤可得结论：当物体排开液体的体积相同，液体密度越大所受浮力越大；
物体的体积为V＝V水排＝＝＝2×10﹣4m3；
盐水的密度为ρ盐水＝＝＝＝1.1×103kg/m3；
（4）物块浸入水中前后弹簧测力计示数变化实际上等于浮力大小，即F浮＝ΔF，空烧杯质量为m1，烧杯和水的总质量为m2，则物块排开水的质量为：
m排＝m2﹣m1；
排开水的重力为：
G排＝m排g＝（m2﹣m1）g；
如果F浮＝G排，即ΔF＝（m2﹣m1）g，则可验证阿基米德原理成立。
故答案为：（1）3；2；（2）排开液体的体积；（3）排开液体的体积；液体密度；1.1×103；（4）（m2﹣m1）g。
12．（2023•官渡区一模）某实验小组“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验过程如图所示：
（1）物体的重力大小是 2.8 N。
（2）分析A、C、D实验可得：浮力大小跟物体浸没在液体中的 深度 无关。
（3）分析A、B、C实验可得：当液体密度相同时， 物体排开液体的体积 越大，浮力越大。
（4）为探究浮力大小与液体密度的关系，可取相同规格的溢水杯（装满盐水），用弹簧测力计吊着同一物体使其 浸没 在盐水中，读出弹簧测力计示数，并与D实验比较。
（5）实验小组在实验过程中发现：当物体受到的浮力越大时，排出的水就越多，物体所受浮力大小与其排开水的重力大小有什么关系？于是他们补测了D中水和小桶的总重力以及空小桶（已擦干）的重力，如图E所示。
①D中物体所受浮力F浮＝ 1.2 N。
②D中物体排开水的重力G排＝ 1.2 N。
③由此可初步得到实验结论：浸在液体中的物体受到的浮力F浮 ＝ （选填“＞”、“＜”或“＝”）G排，这就是著名的阿基米德原理。
（6）潜水艇是通过改变 自身重力 来实现在水面下的浮与沉。
【答案】（1）2.8；（2）深度；（3）物体排开液体的体积；（4）浸没；（5）①1.2；（5）②1.2；（5）③＝；（6）自身重力。
【分析】（1）由A图知，弹簧测力计的分度值为0.2N，其示数为2.8N，则物体的重力大小是2.8N；
（2）分析C、D实验，物体排开液体的体积和密度相同，浸没在液体中的深度不同，因测力计示数相同，受到的浮力相同，由此进行解答；
（3）（4）物体受到的浮力大小与物体排开液体的密度和体积有关，研究浮力大小与其中一个因素的关系时，要控制另一个因素不变，据此分析回答；
（5）①根据称重法计算D中物体所受浮力；
②D中物体排开水的重力G排＝F桶水﹣F桶；
③比较①和②的计算结果，得出F浮＝G排，这就是著名的阿基米德原理；
（6）潜水艇是通过改变自身重力实现上浮和下沉的。
【解答】解：（1）由A图知，弹簧测力计的分度值为0.2N，其示数为2.8N，则物体的重力大小是2.8N；
（2）分析A、C、D实验，物体排开液体的体积和密度相同，浸没在液体中的深度不同，因测力计示数相同，受到的浮力相同，故可得：浮力大小跟物体浸没在水中的深度无关；
（3）分析A、B、C实验数据知，排开液体的密度相同，而排开体积不同，测力计示数不同，由称重法受到的浮力不同，故得出物体所受的浮力大小与排开液体的体积有关；可得：当液体密度相同时，物体排开液体的体积越大，浮力越大；
（4）为探究浮力大小与液体密度的关系，可取相同规格的溢水杯（装满盐水），用弹簧测力计吊着同一物体使其浸没在盐水中，读出弹簧测力计示数，并与D实验比较。
（5）①根据称重法得，D中物体所受浮力F浮＝G﹣FD＝2.8N﹣1.6N＝1.2N；
②D中物体排开水的重力G排＝F桶水﹣F桶＝1.8N﹣0.6N＝1.2N；
③由此可初步得到实验结论：浸在液体中的物体受到的浮力F浮＝G排，这就是著名的阿基米德原理。
（6）潜水艇是通过改变自身重力来实现在水面下的浮与沉。
故答案为：（1）2.8；（2）深度；（3）物体排开液体的体积；（4）浸没；（5）①1.2；（5）②1.2；（5）③＝；（6）自身重力。
13．（2023春•永春县期中）小明用弹簧测力计、圆柱体、3个相同的圆柱形容器，分别装有一定量的水和盐水，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示。
（1）分析甲、乙、丙三个实验，说明浮力的大小与 排开液体的体积 有关。
（2）为了探究浮力大小与液体密度是否有关，可选用 丙、丁 两图的装置来进行操作。
（3）根据图甲、丁可得出圆柱体在盐水中受到的浮力为 6 N，得出盐水的密度是 1.2×103 kg/m3。
（4）小明联想到综合实践课上自己自制的“密度计”：他在吸管下端加适当的配重后封闭，使其能竖直漂浮在液面中。若放入水中，水面在管的A点处；放入另一种液体中，液面在B点处（如图戊）。
①“密度计”上刻度A、B可分别表示液体的密度，则ρ液 ＞ ρ水（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
②为了使简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些，以使测量结果更精确，你的改进方法是 增大配重，换更细的吸管 。
【答案】（1）排开液体的体积；（2）丙、丁；（3）6；1.2×103；（5）＞；增大配重，换更细的吸管
【分析】（1）探究影响浮力大小的因素实验，应采用控制变量法，分析图示实验；根据实验控制的变量与实验现象即可判断；
（2）浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关，要探究浮力大小与液体密度的关系，要控制排开液体的体积一定，改变液体的密度，观察弹簧测力计示数的变化；
（3）根据称重法算出正方体浸没在水中时受到的浮力，根据F浮＝ρ水gV排求出正方体完全浸没水中时的体积，即正方体的体积；
根据称重法可知正方体在盐水中受到的浮力，根据F浮＝ρ水gV排求出盐水的密度；
（4）①密度计的质量一定，在液体中受力平衡，受到的浮力总是等于重力，被测液体的密度越大，排开液体的体积越小，浸入液体部分也越小，据此可以分析密度计的刻度由上至下数值逐渐增大；
②为了使测量结果更准确，使密度计上两条刻度线之间的距离大一些，因为ΔV＝Sh，所以可知减小S，即可使h变大，据此设计即可。
【解答】解：
（1）由图甲、乙、丙所示实验可知，液体的密度相同而排开液体的体积不同，物体受到的浮力不同，由此可知，浮力大小与物体排开液体的体积有关；
（2）要探究浮力大小与液体密度的关系，要控制排开液体的体积相同，改变液体的密度；
分析图丙和图丁可知，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，物体受到的浮力不同，故可选用图丙和图丁的装置来进行操作；
（3）由图甲、丙所示实验可知，正方体浸没在水中时受到的浮力是：
F浮＝G﹣F＝10N﹣5N＝5N，
由F浮＝ρ水gV排可得正方体的体积：
V＝V排＝＝＝5×10﹣4m3；
由图甲、丁所示实验可知，正方体浸没在盐水中时受到的浮力：
F浮′＝G﹣F′＝10N﹣4N＝6N，
由F浮＝ρ盐水gV排可得盐水的密度：
ρ盐水＝＝＝1.2×103kg/m3；
（4）①密度计是漂浮在液体中，所受浮力等于本身的重力，保持不变，如果液体的密度越大，则密度计浸入液体中的体积越小，即越往上浮，则露出液面部分的长度越长；所以密度计的刻度是越往下值越大；故ρ液＞ρ水；
②因为ΔV＝Sh，所以使h变大，应减小S即可，具体做法是：增大配重，换更细的吸管。
故答案为：（1）排开液体的体积；（2）丙、丁；（3）6；1.2×103；（5）＞；增大配重，换更细的吸管。
14．（2023•雁塔区校级一模）小华在“探究浮力大小与哪些因素有关”时，进行了如图1所示的实验：
（1）图②中物体受到的浮力是 0.7 N。
（2）由实验步骤①②③可得出：物体所受浮力大小与 物体排开液体的体积 有关。
（3）由实验①③④三个步骤可得出结论：浮力的大小与物体浸没在液体中的深度 无关 （选填“有关”或“无关”）。
（4）由实验步骤①④⑤可得出：当物体排开液体的体积相同时，液体密度越大，物体所受的浮力越 大 。
（5）实验步骤⑤中浓盐水的密度为 1.15 g/cm3（结果保留两位小数）。
（6）同组的小明利用电子秤、油桃、牙签和两个相同的烧杯也测出了浓盐水的密度，如图2所示。
请将以下实验步骤补充完整：
①将电子秤放在水平桌面上并清零。在烧杯中倒入适量的水，用电子秤测出烧杯和水的总质量为m1；
②用牙签压油桃使其浸没在水中（水未溢出），不接触烧杯底部和侧壁，记录电子秤示数为m2；
③往另一烧杯倒入适量的浓盐水，用电子秤测出烧杯和浓盐水的总质量为m3；
④用牙签压油桃使其 浸没 在浓盐水中（浓盐水未溢出），不接触烧杯底部和侧壁，记录电子秤的示数为m4；
⑤盐水密度的表达式为ρ浓盐水＝ ρ水 （已知水的密度为ρ水）。
【答案】（1）0.7；
（2）物体排开液体的体积；
（3）无关；
（4）大；
（5）1.15；
（6）浸没；ρ水。
【分析】（1）观察图①②，根据F浮＝G﹣F示可得图②中物体受到的浮力；
（2）观察实验步骤①②③，物体排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，可以分析出物体所受浮力大小与物体排开液体的体积的关系；
（3）分析实验①③④三个步骤，物体浸没在液体中的体积不变，弹簧测力计的示数不变，可以得出浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关；
（4）分析实验步骤①④⑤，当物体排开液体的体积相同时，液体密度越大，弹簧测力计的示数越小，则物体所受的浮力越大；
（5）根据浮力F浮＝G排＝ρ液V排g，可以求得物体排开液体的体积，根据物体浸没在液体中时，排开液体体积相同，可以计算出实验步骤⑤中浓盐水的密度；
（6）根据物体浸没时排开液体体积相等，能够求得盐水密度。
【解答】解：（1）观察图①②，根据F浮＝G﹣F示可得图②中物体受到的浮力：F浮2＝G﹣F示2＝3.4N﹣2.7N＝0.7N；
（2）观察实验步骤①②③，物体排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，可以分析出物体所受浮力大小与物体排开液体的体积的关系；
（3）分析实验①③④三个步骤，物体浸没在液体中的体积不变，弹簧测力计的示数不变，可以得出浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关；
（4）分析实验步骤①④⑤，当物体排开液体的体积相同时，液体密度越大，弹簧测力计的示数越小，则物体所受的浮力越大；
（5）实验步骤⑤中物体所受浮力：F浮5＝G﹣F示5＝3.4N﹣1.9N＝1.5N，
图④中物体所受浮力：F浮4＝G﹣F示4＝3.4N﹣2.1N＝1.3N，
物体浸没水中排开液体的体积等于物体浸没盐水中排开液体的体积：
V水排＝V盐排，即，解得；
（6）为了保持排开液体体积不变，所以实验步骤④用牙签压油桃使其浸没在浓盐水中（浓盐水未溢出），
油桃浸没在水中时，排开水的质量：m水排＝m2﹣m1，
排开水的体积：V水排＝＝，
油桃浸没在浓盐水中时，排开盐水的质量：m浓盐排＝m4﹣m3，
排开浓盐水的体积：V浓盐排＝＝，
根据物体浸没水中排开液体的体积等于物体浸没盐水中排开液体的体积：V水排＝V浓盐排，即＝，所以ρ浓盐水＝ρ水。
故答案为：（1）0.7；
（2）物体排开液体的体积；
（3）无关；
（4）大；
（5）1.15；
（6）浸没；ρ水。
15．（2023春•深圳校级期中）在“探究影响浮力大小的因素”实验中，小明根据生活经验，提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想：
A.与物体浸入液体中的深度有关；
B.与物体排开液体的体积有关；
C.与液体的密度有关。
（1）在图1中：分析a、c、d三次实验，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 无关 （选填“有关”或“无关”）；分析 a、b、c 三次实验，可知浮力大小与物体排开液体的体积有关；分析a、d、e三次实验，可知在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力 越大 （选填“越大”或“越小”）。
（2）在图1的实验中，物体P的密度为ρ物＝ 2.4×103 kg/m3，盐水的密度为ρ盐水 1.2×103 kg/m3（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。
（3）小明接着又探究了“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”，过程如图2所示，其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4。
①探究操作的最合理顺序是 bacd （只填字母），若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式 F1﹣F3＝F4﹣F2 成立，就可得出结论F浮＝G排。
②图2中会影响该探究结论能否正确得出的是 A （只填字母）。
A.c中水面未到达溢水杯的溢水口
B.c中物体没有全部浸入在水中
【答案】（1）无关；a、b、c；越大；（2）2.4×103；1.2×103；（3）①bacd；F1﹣F3＝F4﹣F2；②A。
【分析】（1）c、d实验中，液体的密度相同，物体排开液体的体积相同，物体浸没在液体中的深度不同，结合a实验，根据控制变量法判断；b、c实验中，液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，结合a实验，根据控制变量法判断；d、e实验中，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，结合a实验，根据控制变量法判断；
（2）根据F浮＝G﹣F求出在水中的浮力大小，根据阿基米德原理求出物体的体积；由G＝mg可求得物体质量，然后由密度公式可求得其密度；根据F浮＝G﹣F求出在盐水中的浮力大小，根据阿基米德原理求出盐水的密度。
（3）实验中要先测物体和空桶的重力，然后再将物体浸没在水中，测出拉力，最后测出排出的水和空桶的总重力；要想准确测出物体排开的水的重力，实验前水的液面必须到达溢水杯杯口。
【解答】解：（1）c、d实验中，液体的密度相同，物体排开液体的体积相同，物体浸没在液体中的深度不同，结合a实验，根据控制变量法可知，浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；b、c实验中，液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，结合a实验，根据控制变量法可知，浮力大小与物体排开液体的体积有关；d、e实验中，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，结合a实验，根据控制变量法可知，在物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越大；
（2）图1a物体在空气中时弹簧测力计示数4.8N，图1d物体浸没在水中时弹簧测力计的示数为2.8N，则物体浸没在水中所受浮力为：F浮＝G﹣F＝4.8N﹣2.8N＝2N；
由F浮＝ρ水gV排得物体的体积：V＝V排＝＝2×10﹣4m3；
根据G＝mg得物体的质量为：m＝＝0.48kg，
物体的密度为：ρ＝＝2.4×103kg/m3；
物体浸没盐水中所受浮力为：F浮′＝G﹣F′＝4.8N﹣2.4N＝2.4N；
由F浮＝ρ水gV排得盐水的密度为：ρ盐＝＝1.2×103kg/m3；
（3）①合理的实验顺序是：b、测出空桶所受的重力；a、测出物体所受的重力；c、把物体浸没在装满水溢水杯中，测出物体所受的浮力，收集物体排开的水；d、测出桶和排开的水所受的重力；故合理的顺序为b、a、c、d；
若四个力之间的关系式F1﹣F3＝F4﹣F2成立，就可得出结论F浮＝G排；
②要想测出物体排开的水的重力，溢水杯内水的液面必须到达溢水杯杯口，若达不到，则测得的排开的液体的重力会变小，与物体有没有全部浸入在水中无关，故选A；
故答案为：（1）无关；a、b、c；越大；（2）2.4×103；1.2×103；（3）①bacd；F1﹣F3＝F4﹣F2；②A。
16．（2023•九龙坡区校级模拟）图1是小杨探究“浮力大小与哪些因素有关”实验，他将同一物体分别放在不同液体中：
（1）乙图中弹簧测力计的示数是 4.4 N，物体在乙中所受浮力为 1.6 N；
（2）由 甲、乙、丙 图可知，浮力大小与排开液体的体积有关，由甲、丙、丁两图可知，浮力大小和浸没的深度无关，由甲、丁、戊图可知，浮力大小和 液体密度 有关，由甲、丙两图可知物体的体积为 2.5×10﹣4 m3；
（3）戊图中液体的密度是 0.8×103 kg/m3；
（4）图2是小杨设计的测量巧克力球密度的实验：
①如图甲所示，用电子秤测出铜块的质量为m0；
②如图乙所示，测出圆柱形容器和适量水的质量为m1；
③如图丙所示，将钢块和巧克力球用绳子系在一起后，使铜块浸没在水中，电子秤的示数为m2；
④如图丁所示，铜快和巧克力球都浸没后，电子秤的示数为m3；
⑤如图戊所示，放手后，铜块沉底，电子样示数为m4；
请帮助小杨的测量结果可知：
a．巧克力球的密度表达式是 （用字母m0、m1、m2、m3、m4、ρ水表示）；
b．当小杨测完所有数据后，将杯子从电子秤上拿下却发现电子秤上显示“﹣0.2g”，这样测量会造成密度测量值 偏大 （选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
【答案】（1）4.4；1.6；
（2）甲、乙、丙；液体密度；2.5×10﹣4；
（3）0.8×103；
（4）ρ球＝，偏大。
【分析】（1）观察弹簧测力计的分度值0.2N，根据指针位置读数，根据F浮＝G﹣F示求出浮力；
（2）分析甲、乙、丙图可知，浮力大小与排开液体的体积有关；由甲、丁、戊图可知，同一物体浸没在不同的液体中，液体的密度不同，排开液体的体积相同，弹簧测力计的示数不同，由称重法可知，受到的浮力不同，可知浮力大小和液体的密度有关；由甲、丙两图可知物体受到的浮力，可得物体的体积；
（3）根据甲戊图可得物体受到的浮力，可得戊图中液体的密度；
（4）由图2乙丙可知，电子秤示数的变化是由于把铜块放进容器中引起的，铜块受到浮力的作用，由于力的作用是相互的，容器中的水也受到铜块的竖直向下的压力作用，从而使电子秤受到的压力发生改变，由阿基米德原理可知，铜块所受到的浮力等于排开液体受到的重力，则电子秤示数的变化量等于铜块排开液体的质量，铜块受到的浮力；同理，由乙丁两图可知，铜块和巧克力球一起受到的浮力；由甲乙戊可知，巧克力球的质量；由丙丁可知，巧克力球受到的浮力；由F浮＝ρ液V排g可知，巧克力球的体积；可得巧克力球的密度表达式；将杯子从电子秤上拿下却发现电子秤上显示“﹣0.2g”，说明之前的示数比实际值偏小，因此之前测量的质量都要加上0.2g才等于实际的质量。则巧克力球的实际密度，故这样测量会造成密度的测量值偏大。
【解答】解：（1）图1，乙图中弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为4.4N；
物体在乙中所受浮力为：
F浮＝G﹣F示＝6N﹣4.4N＝1.6N，
（2）由乙丙可知，液体的密度相同，随着排开液体的体积的增大，弹簧测力计的示数减小，由称重法可知，浮力在变大，可知浮力大小与排开液体的体积有关；
由甲、丁、戊图可知，同一物体浸没在不同的液体中，液体的密度不同，排开液体的体积相同，弹簧测力计的示数不同，由称重法可知，受到的浮力不同，可知浮力大小和液体的密度有关；
由甲、丙两图可知物体受到的浮力为：
F浮1＝G﹣F示1＝6N﹣3.5N＝2.5N，
物体的体积为：
V＝V排＝＝＝2.5×10﹣4m3，
（3）戊图中物体受到的浮力为：
F浮2＝G﹣F示2＝6N﹣4N＝2N，
戊图中液体的密度：
ρ液＝＝＝0.8×103kg/m3，
（4）由图2乙丙可知，电子秤示数的变化是由于把铜块放进容器中引起的，铜块受到浮力的作用，由于力的作用是相互的，容器中的水也受到铜块的竖直向下的压力作用，从而使电子秤受到的压力发生改变，由阿基米德原理可知，铜块所受到的浮力等于排开液体受到的重力，则电子秤示数的变化量等于铜块排开液体的质量，铜块受到的浮力为：
F浮丙＝G排丙＝ΔF丙＝（m2﹣m1）g，
同理，由乙丁两图可知，铜块和巧克力球一起受到的浮力为：
F浮丁＝G排丁＝ΔF丁＝（m3﹣m1）g，
由甲乙戊可知，巧克力球的质量为：
m＝m4﹣m1﹣m0，
由丙丁可知，巧克力球受到的浮力为：
F球＝F浮丁﹣F浮丙＝（m3﹣m1）g﹣（m2﹣m1）g＝（m3﹣m2）g，
由F浮＝ρ液V排g可知，巧克力球的体积为：
V球＝V球排＝＝＝，
巧克力球的密度表达式是：
＝＝，
将杯子从电子秤上拿下却发现电子秤上显示“﹣0.2g”，说明之前的示数比实际值偏小，因此之前测量的质量都要加上0.2g才等于实际的质量。则巧克力球的实际密度为：
ρ球实＝ρ水＝ρ水＜ρ水，
故这样测量会造成密度的测量值偏大。
故答案为：（1）4.4；1.6；
（2）甲、乙、丙；液体密度；2.5×10﹣4；
（3）0.8×103；
（4）ρ球＝，偏大。
实验次数
液体种类
金属块浸入情况
金属块所受浮力/N
1
2
水
部分
0.7
3
水
全部
1.0
4
浓盐水
全部
1.2
序号
液体
深度/cm
橡皮膜方向
压强计左右液面高度差/cm
1
水
5
朝上
5.0
2
水
5
朝下
5.0
3
水
5
朝侧面
5.0
4
水
10
朝侧面
10.0
5
水
15
朝侧面
15.0
6
盐水
15
朝侧面
16.8