2019年中考物理实验专题复习——探究阿基米德原理的实验(答案解析)
部编物理八年级下册10.2阿基米德原理(考点解读)(解析版)含答案

10.2 阿基米德原理(考点解读)(解析版)1、阿基米德原理的应用(1) 阿基米德原理:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受(2)公式表示:g V G F 排液排浮ρ==;(3)液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关(4)适用条件:液体(或气体)。
2、浮力大小的计算浮力大小的计算方法:(1)两次称量求差法 F 浮=F 1-F 2(2)二力平衡法 F 浮=G 物(3)阿基米德原理法 F 浮=G 排。
知识点讲解知识导航 典例分析+变式训练考点1 阿基米德原理的应用【典例1-1】质量相同的实心铜球和铝球浸没在水中,比较它们受到的浮力(ρ铜>ρ铝)( )A .它们受到的浮力相等B .铜球受到的浮力比较大C .铝球受到的浮力比较大D .条件不足,无法判断【答案】C 。
【解答】解:实心铜球和铝球的质量相同,即:m 铜=m 铝,已知:ρ铜>ρ铝,根据公式ρ=可知,V 铜<V 铝;当两个金属球浸没在水中时,V 排=V 物,则:V 铜排<V 铝排;由公式F 浮=ρ水gV 排比较知:铝球受到的浮力较大。
故选:C 。
【典例1-2】某游船满载时排开水的体积是1000m 3,则它满载时所受到的浮力是 9.8×106 N ,当游客, 下船 (选填“上船”或“下船”)时,游船受到的浮力会变小;当船底部受到小的压强为20000Pa 时,游船底部距水面的距离为 2.04 米。
(ρ水=1.0×103kg/m 3)【答案】(1)该游船满载时所受到的浮力是:9.8×106N ;(2)下船;(3)游船底部距水面的距离为:2.04m 。
【解答】解:(1)该游船满载时所受到的浮力是:;(2)游船漂浮在水面上,根据沉浮条件,当游客下船时,游船的总重力减小,游船受到的浮力会变小;(3)由p =ρgh 得,游船底部距水面的距离为:。
中考物理专题阿基米德原理含解析

专题12 阿基米德原理1.内容:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体所受的重力。
2.数学表达式:F浮=G排=ρ液gV排。
3.注意:浸在液体中的物体所受的浮力只与液体的密度和排开液体的体积有关;浸没在液体中的物体所受的浮力与浸没的深度无关。
4.适用范围:对气体也是用。
【例题1】(2019山东泰安)在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.5N.把零件浸入密度为0.8×103kg/m3的液体中,当零件的体积露出液面时,测力计的示数是6N,则金属零件的体积是(g取10N/kg)()A.2×10﹣4m3B.2.5×10﹣4m3C.6×10﹣4m3D.7.5×10﹣4m3【答案】B【解析】(1)金属零件所受的浮力:F浮=G﹣F示=7.5N﹣6N=1.5N,(2)由F浮=ρ液gV排得排开液体的体积:V排===1.875×10﹣4m3。
由题知,零件的体积露出液面,则V排=(1﹣)V=V,所以金属零件的体积:V=V排=×1.875×10﹣4m3=2.5×10﹣4m3。
【例题2】(2019福建)如图,气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。
已知石块与气球的总重力为G总,则气球受到的浮力F浮G总(选填“>”“<”或“=”);若水温升高,石块将(选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。
专题学啥专题考法【答案】<;上浮。
【解析】(1)气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。
则F浮气球+F浮石块=G总,所以则气球受到的浮力F浮气球<G总;(2)水温升高时,气球内空气的体积变大,排开水的体积变大,由F浮=ρ水V排g,气球受到的浮力将变大;石块受到的重力不变,此时气球和石块受到的浮力大于自重,石块将上浮。
【例题3】(2019北京)将物块竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数F1=2.6N.将物块的一部分浸在水中,静止时弹簧测力计的示数F2=1.8N,如图所示,已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g 取10N/kg。
中考物理总复习《阿基米德原理》专项测试题(附带参考答案)

中考物理总复习《阿基米德原理》专项测试题(附带参考答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.如图甲所示,弹簧测力计下挂一实心长方体物块,将物块从盛有适量水的烧杯上方某一高度缓慢下降(不考虑液面变化),图乙是弹簧测力计示数F与物块下降高度h变化关系的图像。
(不考虑液面变化)则下列说法中正确的是()A.物块的体积是500cm3B.物块受到的最大浮力是5NC.物块的密度是2.25×103kg/m3D.物块刚浸没时下表面受到水的压强为2000Pa2.如图所示,一个空塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,若使这两次药瓶在水里的位置相同,则下列说法错误的是()A.药瓶在两次在水中橡皮膜都向内凹,这是因为液体内部向各个方向都有压强B.乙图中橡皮膜凹进得更多C.橡皮膜受到的液体压强大小关系是p甲<p乙D.药瓶在两种液体中受到的浮力大小关系是F浮甲=F浮乙3.关于浮力的说法中正确的是A.只要液体密度大,对浸在其中物体的浮力就一定大B.物体所受浮力与物体的形状和浸没液体的深度无关C.只要物体的体积大,所受的浮力就一定大D.阿基米德原理只适合液体4.通过改变浮力大小使物体上升的是A.向盛有清水的杯子中加入食盐,沉在杯底的鸡蛋逐渐上浮B.水舱排水,潜水艇从水底向水面升起C.点燃油脂后,孔明灯冉冉升起D.向浮筒内压入气体,沉船慢慢浮出水面5.用压力计(可以测量压力大小的仪器)把一实心木块M(体积不变,密度小于水)压入水中完全浸没,如图所示M处于静止状态。
下列选项中能正确反映压力计示数F和水温t 关系的是()A.B.C.D.6.如图甲所示,用弹簧测力计吊着一金属圆柱体将其缓慢放入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面距水面的深度h和弹簧测力计对应的示数F,图乙是根据记录数据作出的F和h关系的图像。
2019年中考物理实验专题复习——探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验(答案解析)

2019年中考物理实验专题复习——探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验答案解析1.(2018•广西)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想猜想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的重力有关猜想3:浮力的人小可能与物体的形状有关猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关(1)如图1所示,用手把饮料罐按入水中,饮料料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。
这个事实可以支持以上猜想4(选填序号)(2)为了研究猜想1和猜想2,运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N,4.5N和5N.然后进行如图2所示的实验。
①在序号a的实验中物所受的浮力为1N。
②比较序号a,d,e的三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关。
③进一步分析可知:液体的密度越大,物体所变的浮力越大;④比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力无关。
(3)为了研究猜想3,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图3所示的实验、由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小珍认为这结论不可靠,主要原因是没有控制变量唯一。
【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)①根据称量法算出浮力;②③根据控制变量法分析,要探究浮力大小与液体密度的关系,需要控制同一物体、排开液体的体积相同,改变液体的密度,找出符合要求的图即可,进一步分析得出结论;④比较序号为a、b、c的三次实验的物体所受浮力的大小变化和变化的因素,得出浮力物体的重力之间的关系;(3)利用控制变量法分析小明同学的方案,即可判断不可靠的原因。
【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,手会感到越吃力,;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4。
(中考物理)复习实验大通关-探究阿基米德原理

中考物理一轮复习力学实验大通关 (6)探究阿基米德原理1.小凯进行验证阿基米德原理的实验,正确操作过程如图所示,图中1234F F F F 、、、分别表示对应的弹簧测力计示数。
下列说法正确的是( )A .该实验还需要测量物体排开液体的体积,并用到液体的密度B .21F F <表明物体受到的重力减小了C .物体排开的液体受到的重力43G F F =-排液D .若1342F F F F -=-,则说明本次实验结果符合阿基米德原理 2.某同学做“验证阿基米德原理的实验”,下面叙述正确的是( )A.步骤乙中物体受到的浮力是1NB.步骤乙中物体排开水的重力为1NC.步骤丙中弹簧测力计的示数应该是2ND.步骤乙中水对物体上下表面的压力差是2N3.如图所示将一铁块用细绳悬挂起来,并逐渐将其浸入水中,下列能正确表示铁块所受浮力与浸入深度关系的是()4.为了直观验证阿基米德原理,实验装置如图所示,把弹簧测力计上端固定在铁架台上,用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计挂钩上。
在粗铁丝框上端悬吊一个金属块,下端放一小杯:在金属块的正下方,有一个溢水杯,溢水杯放置在铁架台的支架上,溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触。
(1)平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块完全浸没入水中(如图甲→乙→丙),在此过程中。
弹簧测力计示数F甲F乙(填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)再平稳缓慢地降低溢水杯支架,使金属块完全离开水面(如图丁)。
可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为N,此时浮力的测量数值比真实数值将(填“偏大”或“偏小”)。
5.实验桌上有弹簧测力计、大烧杯、水、细线、各种符合要求的金属块。
小华同学要利用这些实验器材通过实验证明:金属块浸没在水中时受到浮力的大小与金属块的重力无关。
他进行了如下实验:①把弹簧测力计调零,在大烧杯中装入适量的水。
②找到两个质量相等铜块和铁块(ρρ>铜铁),测出重力G ,并记录数据。
③分别把铜块和铁块浸没在水中,用弹簧测力计测出拉力F ,并记录数据。
实验12 验证阿基米德原理实验(解析版)

实验十二、验证阿基米德原理的实验或者【实验目的】:探究浸在液体中的物体受到的浮力大小与物体排开液体的重力之间的关系。
【实验原理】:阿基米德原理。
【实验器材】:弹簧测力计、金属块、量筒(小桶)、水、溢水杯、【实验步骤】:①把金属块挂在弹簧测力计下端,记下测力计的示数F1。
②在量筒中倒入适量的水,记下液面示数V1。
③把金属块浸没在水中,记下测力计的示数F2和此时液面的示数 V2。
④根据测力计的两次示数差计算出物体所受的浮力(F 浮=F1-F2)。
⑤计算出物体排开液体的体积(V2-V1),再通过G水=ρ(V2-V1)g 计算出物体排开液体的重力。
⑥比较浸在液体中的物体受到浮力大小与物体排开液体重力之间的关系。
(物体所受浮力等于物体排开液体所受重力)【实验数据】:次数物重G(N)拉力F拉(N)F浮=G-F拉(N)杯重G杯(N)杯+水重G杯+水(N)排开水重G排=G杯+水-G杯(N)比较F浮和G排1 2 3【实验结论】:液体受到的浮力大小等于物体排开液体所受重力的大小【考点方向】:1、为了验证阿基米德原理,实验需要比较的物理量是:浮力和物体排开液体的重力。
1、弹簧测力计使用之前要上下拉动几下目的是:检查弹簧测力计是否存在卡阻现象。
2、实验中溢水杯倒水必须有水溢出后才能做实验,否则会出现什么结果:答:会出现浮力大于物体排开水的重力。
3、实验前先称量小桶和最后称量小桶有何差异:最后称量小桶会因水未倒干净而产生误差。
4、实验结论:物体受到的浮力等于物体排开液体的重力。
5、实验时进行了多次实验并记录相关测量数据目的是:避免实验偶然性、使结论更具普遍性。
6、实验中是否可以将金属块替换为小木块,为什么?答:不可以,因为小木块浸入水中后会吸附部分水,影响溢出水的体积。
7、如果用塑料方块来验证阿基米德原理,实验需要改进的地方是:去除弹簧测力计悬挂,直接将物块轻轻放入水中即可。
8、实验过程中,难免有误差存在,请说出一些容易导致误差的原因:小桶中的水未倒净,排开的水未全部流入小桶等。
2019中考物理实验题专题及答案(完整)

2019中考物理实验题专题训练实验题是中考非常重要的内容,分值20分一、中考物理实验主要题型及解法分析:1、测量型实验题(1)直接测量型实验(一般考仪器的读数如:刻度尺、秒表、天平、量筒等)【例1】、请你读出下图中直尺的分度值和木块的长度A:分度值,木块长度;B:分度值,木块长度C:分度值,木块长度;D:分度值,木块长度E:分度值,木块长度;F:分度值,木块长度解题方法:先确定分度值,再估读到分度值的下一位,若刚好对准刻度线的估计值可记为“0”规律:分度值是1cm的结果有1位小数;分度值是0.1cm的结果有2位小数【例2】、下图中甲秒表的示数是;乙秒表的示数是解题方法:先读分(取整数)后读秒;要注意观察大圈一圈是30秒还是60秒,若一圈是30秒要看分针是否超过半格从而确定秒是读大于30秒还是小于30秒。
【例3】、上图中温度计的示数别是;乙秒表的示数是解题方法:先根据刻度的大小规律确定“0”刻度的位置,从而确定液面在“0”上还是“0”下“0”上是“+”数;“0”下是“—”数(2)间接测量型实验。
(这类实验只有4个)(如①用天平、量筒测密度②测物体的平均速度③伏安法测电阻④伏安法测电功率)注意:①解题方法:解间接测量实验题目应抓住实验的目的和原理(公式)思考,要测出某个物理量要知道那些物理量,然后根据题目给出的器材怎样才能测出这些物理量,思考清楚后再去解答②测量型实验,一般要多次测量,目的是为了求平均值减少误差2、探究型实验题这种实验一般是要求通过实验得出某些物理量之间的关系,或某些物理规律。
注意:①常用探究的方法有:“控制变量法”“类比法”等方法。
②解探究实验题目应抓住探究的目的思考,应怎样操作才能验证某个猜想或得出想要的规律、关系。
③该类实验实验,也要多次测量,目的是避免偶然因素的影响,使得出的规律具有普遍性3、开放型实验题有许多物理实验可以用不同的方法来做,用不同的实验方法、不同的验仪器能得出相同的实验结果,也就是说物理实验具有开放性。
2019中考物理真题分类汇编压强和浮力 实验题2 浮力大小、阿基米德原理、物体浮沉条件(共23题,有答案)

2019中考物理真题分类汇编压强和浮力实验题2 浮力大小、阿基米德原理、物体浮沉条件(共23题,有答案)1.(2019•贵阳)小明运用浮力相关知识制作了可以用来测量物体质量的“浮力称”,其构造如图所示,在水平支架的左端固定刻度盘,支架横梁两端各固定个滑轮,将一根无弹性的细绳跨过两个滑轮,细线的一端悬挂秤盘,另一端连接装有适量细沙的圆柱形浮筒(浮筒自重不计),在线的适当位置固定一根大头针作为指针,把浮筒浸入装有适量水的水槽中,称量时,把待测物体放入秤盘后,指针下降浮筒上升,静止后,待测物体的质量就可以通过指针在刻度盘上的位置反映出来。
请你回答下列问题(不计细线、秤盘、指针的质量以及线与滑轮的摩擦)(1)为了制作量程为1kg的浮力称,向秤盘添加1kg的砝码,逐渐向空浮筒内加入细沙,当浮筒的(选填“上”或“下“)表面刚好与水面齐平并保持静止时,在刻度盘上将指针所指的位置标定为最大刻度线。
(2)取下砝码,当浮筒受到力和力是一对平衡力时,浮筒能直立地浮在水面上静止,此刻度所指的位置应标定为零刻度线,在均匀地标定其余刻度线。
(3)若将质量为m(m<1kg)的待测物体放在秤盘上,当浮筒静止时其下表面距离水面的距离是h,若细沙的质量是M,浮筒的横截面积是S,水的密度为ρ水,请待测物体质量的表达式m=。
(4)若将原来的浮筒更换为长度相同、横截面积更小的另一个浮筒,细沙的质量和细线的长度等不变,则重新标定的刻度线与原来刻度线相比发生变化的是(选填“零刻度线上升”或“最大刻度线下降“),请你分析带来这一变化的原因是:。
2.(2019•福建)如图,“验证阿基米德原理”的实验步骤如下:①用弹簧测力计测出物体所受的重力G(图甲);②将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯中,用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水,读出这时测力计的示数F(图乙);③测出接水后小桶与水所受的总重力G1(图丙);④将小桶中的水倒出,测岀小桶所受的重力G2(图丁);⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力,并比较它们的大小是否相同。
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2019年中考物理实验专题复习——探究阿基米德原理的实验答案解析1.(2018•淄博)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所示,遗漏的主要步骤是测量空桶的重力,若将遗漏的步骤标注为D,最合理的实验步骤顺序是D、B、A、C(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0.2N,排开液体的重力是0.2N.小明根据它们的大小关系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,理由是通过一组数据得出的结论会具有片面性或偶然性,接下来的实验操作应该是换用不同液体重新实验。
实验步骤 A B C D弹簧测力计示数/N 1.6 1.8 0.5 0.3(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,可取体积相同的铁块和铝块,使其浸没在同种液体中,比较浮力的大小。
【分析】(1)阿基米德原理的内容:浸在液体中物体受到的浮力,大小等于被它排开的液体受到的重力;要验证阿基米德原理就要测出物体的浮力,可根据F浮=G﹣F示得出,然后测出排开液体的重力,两者进行比较即可验证。
(2)根据称重法求出实验中物体所受的浮力;用桶和水的总重力减去桶的重力算出排开水的重力;为了找普遍规律,需要换用不同的液体再次实验;(3)根据控制变量法的要求,要探究浮力大小是否与物体的密度有关,需要选用体积相同的不同物体使其浸没在同种液体中,比较浮力的大小。
【解答】解:(1)探究浮力大小与排开液体的重力的关系,需要测出物体排开水的重力,需要先测出空桶的重力,由图示实验可知,实验遗漏的步骤是:测量空桶的重力;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示得出物体受到的浮力,最后测出小桶和水的总重力,从而测出物体排开水的重力,因此合理的实验步骤是:D、B、A、C;(2)由实验步骤AB可知,物体浸在液体中时受到的浮力:F浮=F B﹣F A=1.8N﹣1.6N=0.2N;由实验步骤CD可知,物体排开液体的重力:G排=F C﹣F D=0.5N﹣0.3N=0.2N;由于只测了一组实验数据,这样得出的结论会具有片面性或偶然性,所以为了寻找普遍规律,做完一次实验后,需要换用不同液体重新实验;(3)想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关,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),比较浮力的大小。
故答案为:(1)测量空桶的重力;D、B、A、C;(2)0.2;0.2;通过一组数据得出的结论会具有片面性或偶然性;换用不同液体重新实验;(3)体积。
【点评】本题目就是考查学生对阿基米德实验的掌握程度,看学生能否掌握每个步骤,以及每一步要测量的对象,只要基本知识掌握扎实,题目不难做出。
2.(2018•苏州)为探究物体在水中受到的浮力大小与浸入水中的体积和深度的关系,小明和小华把装满水的溢水杯放到台秤上,溢水杯口下方放置一空量筒。
用细线系住金属块并挂在弹簧測力计上,测力计示数为G.然后将金属块缓慢浸入水中,且始终不与杯接触,如图。
(1)金属块浸没前的过程中,测力计示数逐渐变小,说明浮力大小逐渐变大。
据此,小明认为金属块受到的浮力随浸入水中的深度增大面增大;而小华则认为浮力随浸入水中的体积增大而增大,根据以上实验你认为下列说法正确的是D。
A.只有小明的观点合理B.只有小华的观点合理C.两人的观点都不合理D.两人的观点都合理(2)接下来他们继续实验,增大金属块浸没在水中的深度,发现测力计的示数始终不变且为F,据此可得出小明的观点不具有普遍性。
这个过程中金属块受到的浮力F浮=G﹣F。
(3)为了深入研究,他们测出量筒中水的体积V排,水的密度用ρ水表示,其重力G排=ρ水V排g,通过比较数据发现F浮=G排,换用不同的物体和液体重复上述实验,都能得出F浮=G排,说明决定浮力大小的根本因素是G排。
(4)从金属块开始浸入直至浸没一定深度的过程中台秤的示数变化情况是一直不变。
【分析】(1)浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力作用,根据F=G﹣F浮可知,受到的浮越大,则弹簧测力计的示数越小。
(2)增大金属块浸没在水中的深度,测力计的示数始终不变且为F,据此可得出浮力与物体完全浸没在液体中的深度无关;(3)重力G=mg=ρV g;(4)根据台秤示数等于台秤对容器的支持力,然后根据阿基米德原理可知台秤示数前后示数的变化值。
【解答】解:(1)金属块浸没前的过程中,测力计示数逐渐变小,根据F=G﹣F浮可知,说明浮力大小逐渐变大;金属块浸没前的过程中,小明认为金属块受到的浮力随浸入水中的深度增大而增大;而小华则认为浮力随浸入水中的体积增大而增大,根据以上实验两人的观点都合理,故说法正确的是D;(2)接下来他们继续实验,增大金属块浸没在水中的深度,发现测力计的示数始终不变且为F,据此可得出浮力与物体完全浸没在液体中的深度无关,故小明的观点不具有普遍性;这个过程中金属块受到的浮力根据F=G﹣F浮可知,F浮=G﹣F;(3)量筒中水的体积V排,水的密度用ρ水表示,其重力G排=m排g=ρ水V排g,通过比较数据发现F浮=G排,换用不同的物体和液体重复上述实验,都能得出F浮=G排,说明决定浮力大小的根本因素是G排。
(4)对台秤受力分析可知:受溢水杯和水竖直向下的重力,金属块向下的压力F压=F浮,由平衡条件得:台秤对容器的支持力F N=G+F压;从金属块开始浸入直至浸没一定深度的过程中G、F浮不变,故台秤的示数变化情况是一直不变。
故答案为:(1)变大;D;(2)小明;G﹣F;(3)ρ水V排g;(4)一直不变。
【点评】本题考查了影响浮力大小的因素,侧重考查了称重法的应用,是一道常见题。
3.(2018•衡阳)为了直观验证阿基米德原理,实验装置如图所示,把弹簧测力计上端固定在铁架台上,用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计挂钩上。
在粗铁丝框上端悬吊一个金属块,下端放一小杯。
在金属块的正下方,有一个溢水杯,溢水杯放置在铁架台的支架上,溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触。
(1)平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块完全浸没入水中(如图甲→乙→丙),在此过程中。
弹簧测力计示数:F甲等于F乙(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)再平稳缓慢地降低溢水杯支架,使金属块完全离开水面(如图丁)。
可以计算出图丙中金属块所受到的浮力约为 1.2N,此时浮力的测量数值比真实数值将偏大(选填“偏大”或“偏小”)。
【分析】(1)根据阿基米德原理可得F甲、F乙的大小关系;(2)根据F浮=G﹣F示可求浮力;金属块完全离开水面时要带一些小水滴,使重力G偏大。
【解答】解:(1)平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块完全浸没入水中(如图甲→乙),由阿基米德原理可知,在此过程中甲受到的浮力等于排开液体所受的重力,故F甲=F乙;(2)由图丙、丁可知,弹簧测力计的分度值,0.2N,图丁G=4.4N,图丙F示=3.2N,图丙中金属块所受到的浮力约为:F浮=G﹣F示=4.4N﹣3.2N=1.2N;金属块完全离开水面时要带一些小水滴,使重力G测的数值偏大,根据F浮=G﹣F示可知,此时浮力的测量数值比真实数值将偏大。
故答案为:(1)等于;(2)1.2;偏大。
【点评】本题主要考查阿基米德原理以及称重法求浮力,常见题目。
4.(2018•北京)为了验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”,小明选用如图所示的圆柱体A(ρA>ρ水)、弹簧测力计和装有适量水的烧杯进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:①将圆柱体A悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数为F1。
②将圆柱体A下部的一格浸入水中,圆柱体不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数为F2。
③将圆柱体A下部的两个格浸入水中,圆柱体不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数为F3。
(2)由F1﹣F2≠F1﹣F3(选填”=“或“≠”),可以验证“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”。
【分析】(1)影响浮力的因素:液体的密度、排开液体的体积;要探究浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积的关系,需要控制液体密度相同,改变物体排开水得体积,据此补充步骤。
(2)根据称量法算出两次浮力,比较得出结论。
【解答】解:(1)③要探究:浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积的关系,需要控制液体密度相同,改变排开液体的体积,故需要将圆柱体A下部的两个格浸入水中,圆柱体不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数为F3;(2)圆柱体A下部的一格浸入水中时的浮力:F浮1=F1﹣F2;圆柱体A下部的两个格浸入水中时的浮力:F浮2=F1﹣F3;由F1﹣F2≠F1﹣F3知,F浮1≠F浮2可得“浸在水中的物体所受浮力大小跟物体排开水的体积有关”。
故答案为:(1)将圆柱体A下部的两个格浸入水中,圆柱体不接触容器;(2)≠。
【点评】此题主要考查的是学生对“浮力的大小跟哪些因素有关”探究实验的理解和掌握,同时考查学生对浮力公式的理解和掌握,综合性很强,有一定难度,掌握控制变量法是解决此题的关键。
5.(2018•河南)某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为 3.8N。
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 1.4N.石块排开的水所受的重力可由AD(填字母代号)两个步骤测出。
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力。
(4)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是A。
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值B.用原来的方案将水换成酒精进行实验C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验(5)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则能(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
【分析】(1)根据平衡力和相互力判断出石块的重力;(2)(3)物体没有浸入液体中时弹簧测力计的示数等于物体的重力;物体重力与物体完全浸入液体后弹簧测力计示数之差是物体在液体中受到的浮力;液体与桶的总重力与桶的重力之差是物体排开液体的重力;分析实验现象得出实验结论;(4)探究性实验多次测量找普遍规律,测量型实验多次测量求平均值减小误差;(5)浮力大小与排开液体所受重力大小根据力的分析进行解答。
【解答】解:(1)由图B可知,弹簧测力计的示数为3.8N,即物体对弹簧测力计的拉力为3.8N,因为物体间力的作用是相互的,弹簧测力计对物体的拉力也为3.8N;因为物体处于平衡状态,受拉力和重力是一对平衡力,大小相等,故物体的重力是3.8N;(2)由称重法:知:F浮=G﹣F示=3.8N﹣2.4N=1.4N;液体与桶的总重力与桶的重力之差是物体排开液体的重力,由图中AD两个步骤测出;(3)根据(2)知F浮=1.4N;排开液体的重力:G排=F桶和水﹣F桶=2.6N﹣1.2N=1.4N,故可以得出浸在水中的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力,即F浮=G排;(4)本实验是“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”属于探究性实验,多次测量找普遍规律。