实验14 探究浮力大小跟哪些因素有关-备战2020年中考物理必考实验精解精练(原卷版)

实验14 探究浮力大小跟哪些因素有关
探究课题：探究浮力大小跟哪些因素有关
实验装置
实验方法控制变量法，转换法
实验原理称重法测浮力
探究过程1.用弹簧测力计测出金属块所受重力G，如图甲所示；
2.依次将金属块浸入水中不同位置，如图乙、丙所示。

观察比较弹簧测力计的示数变化情况，记从而比较浮力的大小；
3.依次将金属块浸没水中不同位置．如图丙、丁所示。

观察比较弹簧测力计的示数变化情况，从而比较浮力的大小；
4.再将金属块分别浸没在水和浓盐水中，如图丁、戊所示，观察比较弹簧测力计的示数变化情况，从而比较金属块在水和浓盐水中受到浮力的大小；
记录表格实验
次数
物体重
力 G/N
物体浸入
水中的
体积（填
“大小”）
浸入水中
弹簧测力
计示数F/N
浮力F浮/N
1
2
3
实验结论
浮力的大小与液体的密度和物体所排开液体的体积有关。

（1）液体的密度一定时，所排开液体的体积越大，浮力越大。

（2）排开液体的体积一定时，液体的密度越大，浮力越大。

（
3）浸没在同种液体的物体所受浮力与浸没液体的深度无关。

满分归纳——考点方向
器材作用 1.弹簧测力计的作用？
注意事项
1.探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验中，用到了测
浮力，公式是：。

2.换用不同的物体和液体重复实验目的是：
3.比较甲、乙、丙三图，得出的结论是：
4.比较丙、丁两图，得出的结论是：
5.比较丁、戊两图，得出的结论是：
6.在探究过程中，通过弹簧测力计的示数的变化情况来反应物体所
受浮力的变化情况，这里应用了
7.用手拉弹簧测力计的不知之处是：
1．（2019•呼伦贝尔）在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下猜想：
①可能跟物体浸没在液体中的深度有关
②可能跟物体的密度有关
③可能跟物体的体积有关；
④可能跟物体浸在液体中的体积有关；
⑤可能跟液体的密度有关。

为了验证上述猜想，某小组同学利用下列器材做了如图所示的实验：
（g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3）
（1）分析比较实验C与D，可以验证猜想是错误的；分析比较实验C与E，可以验证猜想是正确的。

（选填猜想序号①②③④⑤）
（2）根据A与C两图所标的实验数据，可知A物体浸没在水中所受的浮力为N，物体的体积为m3，物体的密度为kg/m3。

【答案】（1）①；⑤；（2）2；2×10﹣4；4×103
【解析】（1）由图可知，实验C与D的弹簧测力计的示数相同，物体浸没在液体中的深度不同，由F
浮
＝G﹣F可得，浮力相同，
由此可知浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关，则猜想①是错误的；
由C与E所示实验可知，物体排开液体的体积相同而液体密度不同，物体受到的浮力不同，由此可得，浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关，则猜想⑤是正确的；
（2）由图A与C可知，A在水中受到的浮力：F
浮
＝G﹣F＝8N﹣6N＝2N；
由F
浮＝ρ
液
gV
排
可知，物体A的体积：V＝V
排
＝＝＝
2×10﹣4m3；
由图A知，物体的重力G＝8N，则m＝＝＝0.8kg；
A的密度：ρA＝＝＝4×103kg/m3；
【分析】（1）比较实验C与D的弹簧测力计的示数，利用F
浮
=G-F求得浮力，然后可得出结论；
要探究浮力与液体密度的关系，应控制物体排开液体的体积相等而液体密度不同，分析图示实验，然后答题。

（2）根据F
浮=G-F计算出在水中受到的浮力；根据阿基米德的变形公式V
排
＝计
算出物体的体积；
由A得出物体的重力，根据m＝计算出其质量；
由ρ＝计算出物体A的密度
2．（2019•阜新）在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中，主要实验步骤如下：a．将一个金属圆柱体悬挂在弹簧测力计下，按如图甲所示组装器材。

b．向空烧杯中缓慢注入清水，直到没过金属体一段距离（烧杯未加满水），如图乙中①～⑤所示，待示数稳定后分别读取弹簧测力计的示数F1～F5。

c．如图乙中⑥所示，再向烧杯中加入适量盐，并轻轻搅拌，直至弹簧测力计示数稳定后读数为F6。

（1）图乙中（选填①～⑥序号）可以得出浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。

在图⑤中，金属体所受到的浮力F
浮
＝（用测量量的字母来表示）。

（2）图乙中（选填①～⑥序号）可以得出浮力的大小跟物体浸没的深度无关。

金属体的体积V＝（用已知量ρ
水
、g和测量量的字母来表示）。

（3）因为浮力的大小跟液体的密度有关，可知图⑤、⑥中，F5F6（选填“＞、
＝、＜”），图⑥中盐水密度：ρ
盐水＝（用已知量ρ
水
和测量量的字母来表示）。

3．（2019•赤峰）如图所示，是探究同一物体所受浮力大小于哪些因素有关的实验过程。

（1）两次实验证明物体所受浮力随物体排开液体积的变化而变化（选填实验序号）
（2）进行乙、丙两次实验是为了探究物体所受浮力大小与关系。

（3）由丙、丁两次实验可知：完全浸没在同种液体中的物体，所受浮力大小与无关
4．（2019•常德）在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，小明所在的学习小组用到的实验器材有：烧杯、水、细线、长方体金属块，弹簧测力计。

小明将金属块沿最长的边先后两次浸在同一烧杯水中的不同深度处，如图A、B所示，他发现A图中弹簧测力计的示数明显大于B图，但是他再按图C、D所示将此金属块两次浸没于此烧杯水中的不同深度处，发现弹簧测力计的示数相同，于是他得出结论：在物体未浸没于液体中时所受浮力的大小与浸入的深度有关，越深，浮力越大；但物体浸没在液体中后所受浮力大小则与深度无关。

（1）图E为小明某次将金属块（重5N）浸入到水中静止时的情形，则弹簧测力计的示数为N，此时金属块受到的浮力为N
（2）同组的小惠认为小明的结论不正确，她做了如下实验：将金属块沿较短的一边浸入水中，当达到与图A中相同的深度时读取弹簧测力计的示数，发现与A图的示
数不同，则表明此时金属块受到的浮力与A图中的也不同，因此她认为“物体未浸没于液体中时所受浮力的大小与浸入的深度也无关”。

你认为她的实验能证明她的结论正确吗？（选填“能”或“不能”）。

（3）请你用上述器材也设计一个实验证明小惠的结论正确【提示：请仿照（2）中小惠的实验方案的表述方式表述】：。

5．（2019•绥化）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”）。

（3）分析两图可知，浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。

戊图中盐水的密度是kg/m3．如果在实验中不小心使戊图中的金属块接触了容器底且与容器底有力的作用，此时测量出的盐水密度值将如何变化，并分析原因。

（4）实验中由于握着测力计的手臂易晃动，导致测力计示数不稳定，读数困难。

请
你写出一种改进措施。

6．（2019•河北）小明用如图所示的装置探究“影响浮力大小的因素”，（已知ρ水＝
1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg）
（1）小明利用图1甲所示的实验装置，将圆柱体合金块慢慢浸入水中时，根据测得的实验数据，作出了弹簧测力计示数F
与合金块下表面所处深度h的关系图象（如
示
图2中①所示）。

实验过程中合金块所受浮力的变化情况是。

请在图2中画随h变化的关系图象，分析图象可知，浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排出F
浮
开水的体积成。

（2）将合金块分别浸没在水和某液体中（如图1乙、丙所示），比较图1甲、乙、丙可知：。

＝g/cm3。

（3）合金块的密度为ρ
合金
（4）若用此合金块制成一空心合金球，当合金球恰好能悬浮于图1丙所示液体中时，空心部分的体积是cm3。

7．（2019•德州）在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中（如图所示），小明先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图
B、C、D、E、F所示（液体均未溢出），并将其示数记录在表中：
实验步骤 B C D E F 弹簧测力计示数
/N
2.2 2.0 1.7 1.7 1.9
（1）分析比较实验步骤A和
，可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深
度无关；分析比较A、B、C、D可知：浮力大小与物体有关；分析实验步骤
A、E、F可知：浮力的大小还与有关。

（2）分析实验数据可知，F中液体密度（选填“大于”、“小于”或“等于”）水的密度。

（3）金属块浸没在水中时受到的浮力大小是N，金属块密度为
kg/m3．（水的密度ρ
水
＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
8．（2020•复兴区模拟）（1）小明用弹簧测力计、长方体、四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一所示（ρ
水
＝1.0g/cm3，g取10N/kg）。

①分析图甲、乙、丙，说明浮力的大小与有关。

②为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选图来分析。

③长方体浸没在水中时受到的浮力是N。

④用图示实验数据测出盐水的密度是kg/m3。

＝1.0g/cm3，g取10N/kg）（2）小明又利用弹簧测力计测量石块的密度。

（ρ
水
①用细线将石块挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的示数如图二所示，石块重
N。

②将石块浸没在水中，弹簧测力计的示数如图三所示。

③石块的密度是kg/m3。

9．（2020•重庆模拟）小明用弹簧测力计、圆柱体、两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）分析图甲、乙、丙，说明浮力的大小与有关。

（2）为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选用两图的装置来进行操作。

（3）圆柱体的重力是N，浸没在水中时受到的浮力是N。

（4）根据实验测出圆柱体的体积是m3，圆柱体的密度是kg/m3，盐水的密度是kg/m3。

（5）若图丙中容器底面积为100cm2，圆柱体浸没后水未溢出，则放入圆柱体后水对容器底部压强增加Pa。

10．（2020•长春模拟）如图所示是“探究浮力大小与那些因素有关”的实验装置，请根据图示回答问题：
（1）由图和可知浸在液体中的物体所受浮力大小跟浸在液体中的体积有关。

（2）由图C、D可知物体排开相同体积的液体时，浮力大小跟有关。

（3）根据图中弹簧测力计的示数可知物体的密度为kg/m3。

11．（2020•兰山区模拟）图甲是“探究浮力的大小跟哪些因素有关“的几个实验情景
（1）实验①②③探究浮力的大小是否跟有关。

（2）实验②和③中，弹簧测力计的示数分别为 3.0N和 2.8N，若盐水的密度为
1.2×103kg/m3，则物体A受到的重力为N，A的密度为kg/m3
（3）若实验④中弹簧测力计的示数如图乙所示，则A通过细绳对测力计的拉力是N，此时A在盐水中受到的浮力是N。