实验14 探究浮力大小影响因素实验(原卷版)

实验十四、探究影响浮力大小的因素实验

【实验目的】

探究浮力的大小与哪些因素有关

【实验器材】

透明玻璃筒、鸡蛋、食盐、弹簧测力计、金属圆柱体、细线、烧杯、小石块

【实验原理】

称重法测浮力： F 浮 =G-F

【实验步骤】

①把鸡蛋放入盛水的透明玻璃筒中，鸡蛋沉入筒底，然后向水中撒盐并搅动，观察鸡蛋的浮沉情况。

②用弹簧测力计提着金属圆柱体慢慢浸入水中，观察弹簧测力计的示数变化情况，

③用弹簧测力计提着小石块浸没在水中，改变其深度观察弹簧测力计的示数变化情况，

【实验结论】

物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关，还与物体排开液体的体积有关，而与浸没在液体中

的深度无关。

【考点方向】

1、探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验中，用到了“ 法”测浮力：=-F G F 浮拉，弹簧测力计的示数越

小，说明物体受到的浮力 。

2、探究浮力的大小跟哪些因素有关，实验中利用“ 法”，把多因素问题变成多个单因素问题。

3、注意完全浸没和不完全浸没对实验的影响。

4、实验原理： 。

5、弹簧测力计 以及盐水的浓度会对实验产生一定的误差。

6、换用不同的物体和液体重复实验目的是： 。

7、用手拉弹簧测力计的不知之处是： 。

8、通过实验可以得出影响浮力大小的根本因素是： 。

9、浮力与物体排开液体的体积有关，其他因素一定时，排开液体体积越大，浮力 。

10、浮力与液体的密度有关，其他因素一定时，液体的密度越大，浮力 。

11、浮力大小与物体浸没在液体中的深度 。

【创新母题】：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测力计上，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。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。

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，据此可得出的观点不具有普遍性。这个过程中金属块受到的浮力F浮=。

（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=，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。

（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。

（5）小明做实验时，用手握弹簧测力计有些晃动，导致数据偏差较大，请写出一种改进措施：。

（6）小华进行第二次实验时发现金属块排开水的重力明显小于所受到的浮力，请指出实验操作中可能造成这种结果的原因：。

练习1：（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)。

练习2：（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_

__。

练习3：（2019·赤峰）如图所示，是探究同一物体所受浮力大小与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。

练习4：（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“浮力秤”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一个滑轮，将一根无弹性的细绳跨过两个滑轮，细线的一端悬挂砰盘，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，把待测物体放入砰盘后，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、砰盘、指针的质量以及线与滑轮的摩擦）

（1）为了制作量程为1kg的浮力秤，向砰盘添加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）的待测物体放在砰盘上，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，请写出待测物体质量的表达式m=____________。