浮力实验

浮力实验1、小刚在学习了阿基米德原理(F浮=G捧)后，推导得出F浮=ρ液V排g，从而知道物体受到的浮力大小与液体的_______和物体_________有关。

小刚进一步猜想，物体所受浮力大小是否与物体的形状有关?针对这个问题，他选用以下实验器材进行探究：弹簧测力计、体积相同的圆柱体和长方体铝块各—块、烧杯、细线和水。

实验步骤如下：①用细线将圆柱体、长方体铝块先后挂在弹簧测力计上，测出它们的重力分别为G1、G2；②将圆柱体铝块挂在弹簧测力计上并浸没入水中，记下弹簧测力计的示数F1；③将长方体铝块挂在弹簧测力计上并浸没入水中，记下弹簧测力计的示数F2；则：(1)比较两铝块的重力G1、G2的大小关系为；(2)利用以上实验数据比较：若，说明浮力大小与物体形状无关；若，说明浮力大小与物体形状有关。

2、同学们用完全相同的小桶分别盛满了4种液体，用弹簧测力计称出液体和小桶的总重力，记录的部分数据在下表中．(1)第四种液体(酱油)和小桶的总重如图所示，请你将它填在上表的空格处．(2)通过分析比较此表，他们推测在液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律．在如图所示的图像中能正确反映这一规律的图像是_______．(3)若可乐的密度为1.2 g／cm3，试根据表格的数据计算小桶的重力．4、如图，为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受重力的关系，某同学进行了实验：（1）图B中用细线将合金块挂在弹簧测力计下，测出它的大小；（2）将合金块浸入装满水的溢水杯中如图C，合金块所受浮力是N；（3）比较图C和图D可知，合金块在水中所受浮力与浸没的无关；（4）该同学做完实验总结出规律后，计算合金块的密度是．5、由某种合金制成的两个大小不同的工艺品，其中一个实心，一个空心。

小明为判定哪个是空心的，进行了如下实验。

（已知ρ水= 1.0 g/cm3，取g = 10 N/kg）【实验过程】将下列实验步骤中空白处补充完整。

①用弹簧测力计测出小工艺品的重力G1 = 2 N。

②将挂在测力计下方的小工艺品浸没水中，小工艺品受到个力的作用，此时测力计的示数F1 = 1.6 N，则浮力F浮= N。

③用测力计测出大工艺品的重力G2 = 3 N。

④如图所示，将挂在测力计下方的大工艺品浸没水中，测力计的示数F2 = N。

⑤合金的密度ρ= g/cm3，则（选填“大”或“小”）工艺品是空心的。

【拓展应用】空心工艺品空心部分的体积是cm3。

6、在上图“验证阿基米德原理”的实验中，实验目的是研究浸没在液体中的物体受到的浮力与它（5）所受重力之间的关系。

实验过程及记录的数据用图中字母表示，其中物体受到的（6）大小等于弹簧测力计示数F1，物体受到的（7）大小等于弹簧测力计两次示数差（F1－F2）。

若阿基米德原理成立，液体密度为ρ液，则（F1－F2）与（V2－V1）应满足的关系为（8）（用字母表示）。

7、在“验证阿基米德原理”的实验中，各实验小组同学选用恰当的器材，分别用如图的实验方法测量了一些数据，并通过计算记录在表格中．实验序号液体的密度（g/cm3）物体浸入液体的体积（cm3）浮力（N）物体排开的液体所受重力（N）1 1 20 0.2 0.1962 1 40 0.4 0.3923 1 60 0.6 0.5884 1.5 20 0.3 0.2945 1.5 40 0.6 0.5886 1.5 60 0.9 0.882（1）分析实验序号1、2、3或4、5、6中前三列的实验数据，可得出的初步结论是_________ ．（2）分析实验序号_________ 中的相关数据可得出的初步结论是：当物体排开液体的体积相同时，液体密度越大，物体受到的浮力越大．（3）甲小组同学分析了表中最后两列数据及相关条件认为这些实验数据能证明阿基米德原理，即浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小_________ 物体排开的液体所受重力．（4）乙小组同学发现最后两列数据不相等，于是他们把表格中浮力一列的数据分别改成“0.196；0.392；0.588；0.294；0.588；0.882”，然后也得出了验证了阿基米德原理的结论．你认为乙小组的做法_________ （选填“正确”或“错误”），理由：_________ ．8、探究浮力大小与排开液体的重力的关系实验器材：100mL烧杯1个(内装适量的水) 50mL烧杯1个溢水杯1个物块1块弹簧测力计1个（量程2.5N）小桶1个细线操作程序：顺序操作内容1 用弹簧测力计测出物块所受的重力G物和小桶所受的重力G桶，并记录。

2 把溢水杯中装满水，将小桶放到溢水杯出水口下。

3 把物块浸没在溢水杯的水中，读出此时弹簧测力计示数F 。

4 用弹簧测力计测出被物块排开的水和小桶所受的总重力G总。

5 求出物块所受的浮力F浮与物块排开的水所受的重力G排，加以比较得出结论。

实验记录：物块重G 物/N 物块浸没水中时弹簧测力计示数F/N物块所受浮力F浮/N小桶的重力G桶/N水和小桶所受的总重力G总/N物块排开的水所受的重力G排/N实验结论：浸在液体中的物体受到浮力的大小______它排开的液体所受的重力。

9、同学们在学习“阿基米德原理”这节课上．仔细观察了老师所做的演示实验（如图所示）．课后复习时．物理兴趣小组的同学们，经过反复的思考、讨论，提出了对该实验的改进意见，并动手制作出了如图所示的实验装置，其中A、B为两个规格相同的弹簧秤，C为重物，D为薄塑料袋（质量不计），E是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻管自制的溢水杯，杯中加人红色的水，F是升降平台（摇动手柄，可使平台高度缓慢上升、下降），G为铁架台．（1）实验中．同学们逐渐调高平台F，使重物浸入水中的体积越来越大，观察到弹簧秤A的示数；弹簧秤B的示数（选填“增大”、“减小”或“不变”）．比较弹簧秤A的示数变化量FA’和弹簧秤B的示数变化量FB’，它们的大小关系是FA′FB′（迭填“＞”、“＜”或“=”）．（2）通过分析，你认为应提醒兴趣小组的同学在操作时要注意什么问题？（请写出两条）①_________________________________；②___________________________________．（3）对比前图、后图的两组实验，改进后的实验与原实验比较有哪些优点？（请写出两条）①_______________________________；②__________________________________．10、在“阿基米德原理”一节的学习中，我们经历了阿基米德原理表达式的推导和“验证阿基米德原理”的实验。

①如图17所示，一个边长为a的正方体物块浸没在密度为ρ液的液体中。

请根据浮力产生的原因和液体内部压强的规律，推导出它所受的浮力大小与物体排开液体所受重力大小的关系。

________ ②在“验证阿基米德原理”的实验中，使用图18所示的溢水杯和小烧杯接收被测物块排开的水。

为减少误差，要求“在浸入被测物块前，要使溢水杯中的水面恰好与溢水口相平”，请写出达到该要求的操作要点_______________________________________________。

③图19为小王实验步骤的示意图，其中“步骤B”的目的是：测出__________________。

若图中弹簧测力计的四个示数值F1、F2、F3、F4满足关系式__________________时，则可以验证阿基米德原理。

11、甲乙两位同学分别对“物体的浮沉条件”进行了探究．（1）甲同学的探究方案实验器材：弹簧测力计（量程0～5N，分度值0.2N）、天平（带砝码盒）、量筒及水、蜡块（10g 左右）探究问题：蜡块的上浮条件．实验过程：①首先测量蜡块的重力：方案一是用弹簧测力计直接测出蜡块的重力；方案二是用天平测出蜡块的质量，再求出重力．你支持方案，理由是．②测量蜡块受到的浮力：量筒中放入适量的水，把蜡块放在水中浮在水面时，测出蜡块排开水的体积，用阿基米德原理求出浮力．你认为上述操作存在的问题是．③通过比较蜡块的重力和受到的浮力，可知物体上浮的条件．（2）乙同学的探究方案实验器材：装有水的大烧杯、蜡块、铁钉（见图）．探究问题：蜡块的下沉条件．实验过程：把蜡块浸没在水中，松手后，发现蜡块要上浮直至漂浮在水面．为了使浸没在水中的蜡块会下沉，设计了两种实验方案．方案一：将一根铁钉全部插入蜡块中，然后将蜡块浸没在水中松手，发现蜡块沉入水底．方案二：用同样的铁钉，但只将其部分插入蜡块中，将蜡块浸没在水中松手，发现蜡块也沉入水底．①从物体受力的角度看，在蜡块中插入铁钉是为了改变的大小．②能够得到的实验结论是：．③虽然两种方案的实验结果基本一致，但老师认为方案一更科学．你认为老师这样评价的主要理由是．参考答案1、密度；排开液体的体积（或浸入液体的体积）⑴G1=G2 ⑵G1-F1=G2-F2（或F1=F2）；G1-F1≠G2-F2（或F1≠F2）由F浮=ρ液gV排可以推断出：物体受到浮力的大小与液体密度和排开液体的体积有关；两铝块的体积相同，故两铝块的质量和重力均相同，即G1=G2 ；若G1-F1=G2-F2（或F1=F2）说明形状不同的两铝块在水中所受浮力相同，表明浮力的大小与物体形状无关，否则与物体形状有关。

2、(1) 3.2 (2)C (3) 1.8N 新课标第一网【解析】(1)第四种液体(酱油)和小桶的总重3.2N。

(2)通过分析比较此表，他们推测在液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律．在如图所示的图像中能正确反映这一规律的图像是C．若可乐的密度为1.2 g／cm3，根据表格的数据计算小桶的重力是1.8N。

[来源:学#科#网Z#X#X#K]4、试题分析：（1）掌握探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受重力的关系实验，通过称重法测出物体受到的浮力，通过测量空桶及空桶与排出水的总重力得出排开水的重力，经过比较得出阿基米德原理；（2）根据公式F浮=G﹣F计算合金块受到的浮力；（3）比较两图中的区别及浮力的大小变化，得出结论；（4）根据物体的重力计算出其质量，根据排开水的体积得知金属块的体积，由公式ρ=计算出金属块的密度．（1）图B中用细线将合金块挂在弹簧测力计下，此时测力计的示数等于物体的重力；（2）由图B知，金属块的重力G=2.0N，由图C知，金属块受到的拉力F=1.5N，所以F浮=G﹣F=2.0N ﹣1.5N=0.5N；（3）由图C、D知，金属块浸没在水中的深度不同，但测力计的示数不变即浮力大小不变，得合金块在水中所受浮力与浸没的深度无关；（4）由F浮=ρ水gV排得，V=V排===0.5×10﹣4m3金属块的质量m===0.2kg所以ρ==4×103kg/m35、【实验过程】②三0.4 ④ 2.2 ⑤ 5.0 大【拓展应用】206、排开的液体；重力；浮力；F1－F2=ρ液g（V2－V1）7、（1）分析控制的变量和改变的量，得出浮力与排开液体体积的关系：当液体的密度相同时，物体受到的浮力与物体排开液体的体积成正比；（2）根据表格中数据，找出排开液体体积相同的实验序号，并分析液体密度的变化和所受浮力大小的变化，得出浮力与液体密度的关系；（3）根据阿基米德原理，浸在液体中的物体受到的浮力等于物体排开液体的重力；（4）在实验时，一定注意实事求是，追求真理，不能随意改动实验数据．解答：解：（1）实验序号1、2、3或4、5、6中的数据，液体的密度相同，浸入液体中的体积越大，浮力越大，且浸入液体中的体积增大为原来的几倍，受到的浮力也增大为原来的几倍，可知当液体的密度相同时，物体受到的浮力与物体排开液体的体积成正比；（2）实验序号1、4，或2、5，或3、6，排开液体的体积相同，液体的密度不同，且液体的密度越大，浮力越大，可得当物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大；（3）浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受重力；（4）乙小组同学不遵循实验规则，随意修改数据，不实事求是，做法是错误的．故答案为：（1）同种液体，物体受到的浮力与物体排开液体的体积成正比；（2）1、4（或2、5或3、6）；（3）等于；（4）错误；实验总是有误差的，要尊重实验数据，分析误差原因，不能随意修改数据．9、（1）减小；增大；=；（2）①弹簧秤使用前要调零；②待弹簧秤示数稳定后再读数；（3）①溢水杯中加红色水，增加可见度；②能同时显示出物体所受的浮力大小和物体排开液体的重力大小．10、①（3分）设物体上、下表面在液体中的深度分别为h上和h下，则有：F浮＝F向上－F向下＝p向上S－p向下S＝ρ液gh下a2－ρ液gh上a2＝ρ液g（h下－h上）a2＝ρ液ga3＝ρ液gV排＝G排②在溢水杯中倒入水时，水面先超出溢水口并溢出水，等到水不再溢出时，即溢水杯中的水面恰好与溢水口相平。