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实验11 探究浮力大小与排开液体所受重力的关系
知识点一、浮力
一、浮力
1.浮力的定义：浸在液体（或气体）中的物体受到竖直向上的力，这个力叫做浮力。
“浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入（即浸没）”两种情况，也就是说浸没在液体内部和浮在液体表面的物体都受到浮力的作用。
2.浮力的方向：竖直向上。
无论物体的形状如何、是否运动，也无论液体（静止的液体）如何放置，浸在液体中的物体受到的浮力的方向总是竖直向上的。
3.浮力的施力物体与施力物体
（1）浮力的施力物体：液体（或气体）。
（2）浮力的受力物体：浸在液体（或气体）中的物体。
知识点二、浮力大小跟物体排开液体所受重力的关系
【提出问题】物体所受的浮力的大小与物体排开液体所受重力存在怎样的定量关系？
【猜想与假设】浮力的大小可能等于物体排开的液体所受的重力。
【制定计划与设计实验】（1）使用弹簧测力计利用称重法得出石块所受的浮力；
（2）收集实验中石块排开的水，测出被排开的水所受的重力，比较浮力和杯排开的水的重力的大小；
（3）换用不同质量的小石块，重复上面的实验，寻找规律。
【实验器材】弹簧测力计、小石块、细线、溢水杯、小桶、水等。
【进行实验】
第一步：测出小石块的重力；
第二步：测出空桶的重力；
第三步：将溢水杯装满水（液面与溢水口平齐），把小石块缓慢（不要晃动，以免排开水量偏多）放入杯中，读出此时弹簧测力计的示数，并用小桶收集溢出的水；
第四步：测出小桶和排开水的总重力，比较浮力和排开水的重力的关系；
第五步：换用不同质量的小石块，重复上述步骤（多次实验，使结论更具普遍性），记录实验数据。
【记录数据】
次数 ①小石块的重力/N ②空桶的重力/N ③弹簧测力计的示数/N ④桶和水总重/N 浮力/N 排开水的重力/N
1 2.0 1.0 1.0 2.0 1.0 1.0
2 2.8 1.0 1.4 2.4 1.4 1.4
3 3.6 1.0 1.8 2.8 1.8 1.8
【实验结论】浸在液体中的物体，受到的浮力大小与它排开的液体所受的重力大小相等。
（2023 天津）在学习“阿基米德原理”时，可用“实验探究”与“理论探究”两种方式进行研究。请你完成下列任务：
【实验探究】
通过图1所示的实验，探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。由实验可得结论： 。这就是阿基米德原理。
【理论探究】
第一步：建立模型——选取浸没在液体中的长方体进行研究，如图2所示。
第二步：理论推导——利用浮力产生的原因推导阿基米德原理。
请你写出推导过程。提示：推导过程中所用物理量需要设定（可在图2中标出）。
【原理应用】
水平桌面上有一底面积为S1的柱形平底薄壁容器，内装质量为m的液体。现将一个底面积为S2的金属圆柱体放入液体中，圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸没（与容器底接触但不密合），整个过程液体未溢出。金属圆柱体静止时所受浮力F浮＝ 。
（2022 枣庄）小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
（1）实验步骤如图1所示，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，物体受到的浮力F浮＝ 。
（2）小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究，实验数据如下表：
物体 物重 G/N 物体浸没在水中测力计的示数F/N 浮力 F浮/N 空桶重 G0/N 桶与排开水的总重G1/N 排开水重 G排/N
a 1.2 0.7 0.5 0.6 1.1 0.5
b 2 1.4 0.6 0.6 1.2 0.6
c 2.4 1.7 0.7 0.6 1.2 0.6
分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论是： 。
（3）小李在探究物体c所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的原因： 。
（4）小张利用身边的器材对小李的实验进行改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯（由饮料瓶和吸管组成）、薄塑料杯（质量忽略不计）等器材，装置如图2所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐 ，弹簧测力计B的示数逐渐 ，若弹簧测力计A的示数变化量为ΔFA，弹簧测力计B的示数变化量为ΔFB，则它们的大小关系是ΔFA ΔFB（选填“＞”、“＝”或“＜”）；
（5）针对两种实验方案，小张实验装置的优点是 （填答案标号）。
A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
（2023 秦都区校级一模）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甲所示，遗漏的主要步骤是 ，若将遗漏的步骤标注为D，最合理的实验步骤顺序是 （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 N。小明根据表中数据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 。
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 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。
（4）另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B，饮料瓶、薄塑料袋（质量忽略不计）和吸管组成的溢水杯对实验进行改进，装置如图乙所示。向下移动横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到A的示数和B的示数都在变化，且A、B示数的变化量 （选填“相等”或“不相等”）。
（5）若该小组记录到重物在浸入水中前和完全浸入水中后（未接触溢水杯底），弹簧测力计A的示数分别为4.8N和3.6N，已知水的密度为1g/cm3，则该重物的密度为 kg/m3。
（2023 香洲区校级三模）某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
（1）如图甲所示的四个实验步骤，合理的实验顺序是 。
（2）石块排开的水所受的重力可由 （填代号）两个步骤测出。
（3）由以上步骤可初步得出结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于 。
（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.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盐水进行实验
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甲的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则 （选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论。
（6）小凰同学将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用弹簧秤挂着铝块，将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图乙所示，在铝块刚进入水到刚好完全浸没的过程中，电子秤的读数将 （选填“变大”或“变小”或“不变”）。
（2023 修武县一模）某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
（1）弹簧测力计使用前要先进行 。
（2）实验步骤如图1所示，甲乙丁戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮＝ 。
（3）以下选项中若 成立，则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A.F1﹣F2＝F3﹣F4
B.F1﹣F3＝F4﹣F2
C.F3﹣F2＝F1﹣F4
（4）另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）对实验进行改进，装置如图2所示。向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中，观察A的示数逐渐 ，B的示数逐渐 ，且A、B示数的变化量 （选填“相等”或“不相等”）
（2023 永吉县二模）实验小组探究“浮力大小跟排开液体所受重力大小的关系”时，利用水进行如图所示的实验操作。
（1）由实验数据可知，浸在水中的物块所受的浮力为 N，物块排开液体所受的重力为 N；
（2）分析实验数据可得出结论：浸在液体中的物体受到的浮力的大小等于 ；
（3）根据实验数据可知，实验所用小物块的密度为 kg/m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
（2023 高密市三模）小刚同学利用弹簧测力计、溢水杯、小烧杯、水、酒精等探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”，他设计的实验步骤如图所示。
（1）甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，物体所排开液体的重力G排＝ ，物体所受的浮力 F浮＝ 。
（2）小刚把三个不同物体a、b、c浸没在液体中进行实验探究，实验数据如下表：
次数 物体 液体 F1/N F2/N F3/N F4/N
1 a 水 1.2 0.6 0.7 1.1
2 b 水 2 0.6 1.4 1.2
3 c 水 2.4 0.6 1.7 1.2
4 a 酒精 1.2 0.6 0.8 1.0
①分析表中实验1、2的数据，可以得出的结论是： 。
②分析实验3的数据发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的可能原因是： 。
③分析表中实验1、4的数据，发现实验4的浮力 （选填“大于”“等于”或“小于”）实验1的浮力，说明物体受到的浮力大小与 有关。
（2023 平南县四模）某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照如图所示的步骤，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 N；
（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 N，石块排开的水所受的重力可由 （填字母代号）两个步骤测出，由以上步骤可初步得出结论：浸没在液体中的物体所受浮力的大小 排开液体所受重力；
（3）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.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
（4）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 （选填“能”或“不能”）得到与（2）相同的结论；
（5）小芳同学进一步探究，她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中，如图E、F，桶A浸入水中的深度为h1，浸入另一液体中的深度为h2，设水的密度为ρ，则另一液体的密度表达式为 。（用题中所给和所测物理量的字母表示）。
（2023 合肥二模）小明在探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系实验中，选择溢水杯、水、弹簧测力计、石块、小桶、细线等器材进行如下具体实验操作，步骤如图所示。
（1）上述实验装置中会导致实验产生主要偏差的是 （选填数字代号）；
（2）在完善实验装置后，小明重新实验：
①将空桶挂在弹簧测力计下，弹簧测力计读数为F1
②将石块挂在弹簧测力计下，弹簧测力计读数为F2
③将石块浸在水中，弹簧测力计的读数为F3
④将装有排出水的小桶挂在弹簧测力计下，弹簧测力计读数为F4
（3）通过多次实验，若等式 始终成立（选用F1、F2、F3和F4表示），则可得出阿基米德原理。
（2023 裕华区校级二模）某实验小组为了探究“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”，利用弹簧测力计、溢水杯、圆柱形物块、小桶和水等实验器材进行实验探究。
a.测出物体重力
b.测出空桶重力
c.物体浸入水，测出物体所受的浮力，并且收集物体所排开的水
d.测出被排开水和桶的重力
（1）将表格中第二行的数据补充完整，其中小石块排开水所受的重力可由 （填实验序号）两个步骤测出；
实验次数 物重G/N 空桶重G0/N 拉力F/N 桶与水重G1/N 浮力F浮/N 排开水重G排/N
1 0.6 0.1 0.3 0.3 0.3 0.2
2 1.1 0.1 0.6 0.6 0.5 0.5
3 3.0 0.1 2.0 1.1 1.0 1.0
（2）通过实验可得到初步结论：浸没在水中的物体，受到的浮力大小等于 ；
（3）在步骤c的测量中，如果实验前溢水杯未装满水，实验测得 （选填“金属块受到的浮力”或“金属块排开水的重力”）的数据将会影响实验结论的正确得出；
（4）若将步骤c的水换成浓盐水ρ水＝1.2g/cm3，则小石块受到的浮力 （选填“变大”，“变小”或不变”）；
（5）某校初三七班的同学在学习“探究浮力的大小等于什么”这节课后，改进了老师的实验。改进后的实验装置如图：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，已知金属块的重力为3.24N，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。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），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）。根据以上条件，可以计算出图中所用金属块的密度为 g/cm3。
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实验11 探究浮力大小与排开液体所受重力的关系
知识点一、浮力
一、浮力
1.浮力的定义：浸在液体（或气体）中的物体受到竖直向上的力，这个力叫做浮力。
“浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入（即浸没）”两种情况，也就是说浸没在液体内部和浮在液体表面的物体都受到浮力的作用。
2.浮力的方向：竖直向上。
无论物体的形状如何、是否运动，也无论液体（静止的液体）如何放置，浸在液体中的物体受到的浮力的方向总是竖直向上的。
3.浮力的施力物体与施力物体
（1）浮力的施力物体：液体（或气体）。
（2）浮力的受力物体：浸在液体（或气体）中的物体。
知识点二、浮力大小跟物体排开液体所受重力的关系
【提出问题】物体所受的浮力的大小与物体排开液体所受重力存在怎样的定量关系？
【猜想与假设】浮力的大小可能等于物体排开的液体所受的重力。
【制定计划与设计实验】（1）使用弹簧测力计利用称重法得出石块所受的浮力；
（2）收集实验中石块排开的水，测出被排开的水所受的重力，比较浮力和杯排开的水的重力的大小；
（3）换用不同质量的小石块，重复上面的实验，寻找规律。
【实验器材】弹簧测力计、小石块、细线、溢水杯、小桶、水等。
【进行实验】
第一步：测出小石块的重力；
第二步：测出空桶的重力；
第三步：将溢水杯装满水（液面与溢水口平齐），把小石块缓慢（不要晃动，以免排开水量偏多）放入杯中，读出此时弹簧测力计的示数，并用小桶收集溢出的水；
第四步：测出小桶和排开水的总重力，比较浮力和排开水的重力的关系；
第五步：换用不同质量的小石块，重复上述步骤（多次实验，使结论更具普遍性），记录实验数据。
【记录数据】
次数 ①小石块的重力/N ②空桶的重力/N ③弹簧测力计的示数/N ④桶和水总重/N 浮力/N 排开水的重力/N
1 2.0 1.0 1.0 2.0 1.0 1.0
2 2.8 1.0 1.4 2.4 1.4 1.4
3 3.6 1.0 1.8 2.8 1.8 1.8
【实验结论】浸在液体中的物体，受到的浮力大小与它排开的液体所受的重力大小相等。
（2023 天津）在学习“阿基米德原理”时，可用“实验探究”与“理论探究”两种方式进行研究。请你完成下列任务：
【实验探究】
通过图1所示的实验，探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。由实验可得结论： 。这就是阿基米德原理。
【理论探究】
第一步：建立模型——选取浸没在液体中的长方体进行研究，如图2所示。
第二步：理论推导——利用浮力产生的原因推导阿基米德原理。
请你写出推导过程。提示：推导过程中所用物理量需要设定（可在图2中标出）。
【原理应用】
水平桌面上有一底面积为S1的柱形平底薄壁容器，内装质量为m的液体。现将一个底面积为S2的金属圆柱体放入液体中，圆柱体静止后直立在容器底且未完全浸没（与容器底接触但不密合），整个过程液体未溢出。金属圆柱体静止时所受浮力F浮＝ 。
【解答】解：【实验探究】
由甲、乙两图可知F浮＝G﹣F示＝2N﹣1N＝1N，由丙、丁两图可知G排＝G总﹣G空＝1.5N﹣0.5N＝1N，
比较可得：F浮＝G排；
【理论探究】设长方体的底面积为S、高为h，液体密度为ρ，长方体上、下表面所处的深度及受力情况如图：
，
根据液体压强公式p＝ρgh可知液体对长方体下表面的压强大于上表面的压强，
根据F＝pS可知液体对长方体向上的压力大于液体对它向下的压力，两者之差即为浮力，即F浮＝F2﹣F1＝ρgh2S﹣ρgh1S＝ρg（h2﹣h1）S＝ρghS＝ρgV排＝m排g＝G排；
【原理应用】
设圆柱体静止后液体的高度为h′，
则液体的密度ρ液，
物体受到的浮力F浮＝G排＝ρ液V排gS2h′g。
故答案为：【实验探究】F浮＝G排；
【理论探究】
设长方体的底面积为S、高为h，液体密度为ρ，长方体上、下表面所处的深度及受力情况如图：
，
根据液体压强公式p＝ρgh可知液体对长方体下表面的压强大于上表面的压强，
根据F＝pS可知液体对长方体向上的压力大于液体对它向下的压力，两者之差即为浮力，
即F浮＝F2﹣F1＝ρgh2S﹣ρgh1S＝ρg（h2﹣h1）S＝ρghS＝ρgV排＝m排g＝G排；
【原理应用】。
（2022 枣庄）小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
（1）实验步骤如图1所示，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，物体受到的浮力F浮＝ 。
（2）小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究，实验数据如下表：
物体 物重 G/N 物体浸没在水中测力计的示数F/N 浮力 F浮/N 空桶重 G0/N 桶与排开水的总重G1/N 排开水重 G排/N
a 1.2 0.7 0.5 0.6 1.1 0.5
b 2 1.4 0.6 0.6 1.2 0.6
c 2.4 1.7 0.7 0.6 1.2 0.6
分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论是： 。
（3）小李在探究物体c所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的原因： 。
（4）小张利用身边的器材对小李的实验进行改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯（由饮料瓶和吸管组成）、薄塑料杯（质量忽略不计）等器材，装置如图2所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐 ，弹簧测力计B的示数逐渐 ，若弹簧测力计A的示数变化量为ΔFA，弹簧测力计B的示数变化量为ΔFB，则它们的大小关系是ΔFA ΔFB（选填“＞”、“＝”或“＜”）；
（5）针对两种实验方案，小张实验装置的优点是 （填答案标号）。
A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
【解答】解：（1）由图甲可知物体的重力G＝F1，由图丁可知物体浸没时弹簧测力计的示数F′＝F3，则物体受到的浮力F浮＝G﹣F′＝F1﹣F3；
（2）由表中可知，物体a、b的实验数据中物体受到浮力大小与物体排开水的重力相等，因此可得结论：物体浸在液体中所受浮力大小等于它排开液体所受的重力；
（3）在实验中，若溢水杯没有装满水，造成溢出水的体积小于排开水的体积，则排开水的重力明显小于所受的浮力（或排开的水没有全部流入小桶）；
（4）如图2所示，向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，重物排开水的体积变大，受到的浮力变大，由称重法F浮＝G﹣F′可知弹簧测力计A的示数变小，
重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数越大，薄塑料袋的质量忽略不计时，由阿基米德原理可知，弹簧测力计A、B示数的变化量相等，即ΔFA＝ΔFB；
（5）比较两种实验方案可知，改进后：
A、由称重法F浮＝G﹣F′可知，弹簧测力计A的示数等于物体的重力减去受到的浮力，故A错误；
B、薄塑料袋不计质量，能同步观察测力计A、B示数的变化，从而得出物体受到浮力的大小与排开液体所受重力的关系，故B正确；
故答案为：（1）F1﹣F3；（2）物体浸在液体中所受浮力大小等于它排开液体所受的重力；（3）将物体c浸入水中之前，溢水杯中没有加满水（或排开的水没有全部流入小桶）；（4）变小；变大；＝；（5）B。
（2023 秦都区校级一模）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甲所示，遗漏的主要步骤是 ，若将遗漏的步骤标注为D，最合理的实验步骤顺序是 （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 N。小明根据表中数据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 。
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 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。
（4）另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B，饮料瓶、薄塑料袋（质量忽略不计）和吸管组成的溢水杯对实验进行改进，装置如图乙所示。向下移动横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到A的示数和B的示数都在变化，且A、B示数的变化量 （选填“相等”或“不相等”）。
（5）若该小组记录到重物在浸入水中前和完全浸入水中后（未接触溢水杯底），弹簧测力计A的示数分别为4.8N和3.6N，已知水的密度为1g/cm3，则该重物的密度为 kg/m3。
【解答】解：（1）探究浮力大小与排开液体的重力的关系，先根据称重法F浮＝G﹣F示求出物体受到的浮力大小，再称出物体排开的水和小桶的总重力，但题目是要探究浮力大小与排开液体的重力的关系，所以需要减掉小桶的重力，因此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示求出受到的浮力，最后测出小桶和水的总重力，从而测出物体排开水的重力，因此合理的顺序为：DBAC；
（2）由实验步骤A、B可知，物体浸在液体中时受到的浮力为：
F浮＝G﹣F示＝FB﹣FA＝1.8N﹣1.6N＝0.2N；
由于只测了一组实验数据，这样得出的结论会有偶然性，所以为了寻找普遍规律，做完一次试验后，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，根据控制变量法，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），比较浮力大小；
（4）如图乙所示，向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，重物排开水的体积变大，受到的浮力变大，由称重法F浮＝G﹣F示可知弹簧测力计A的示数变小；重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数越大，薄塑料袋的质量忽略不计时，由阿基米德原理可知，弹簧测力计A、B示数的变化量相等；
（5）重物在浸入水中前和完全浸入水中后（未接触溢水杯底），弹簧测力计A的示数分别为4.8N和3.6N，则重物浸在水中时受到的浮力为：
F浮1＝G1﹣F示1＝FA1﹣FA2＝4.8N﹣3.6N＝1.2N；
由F浮＝ρgV排可得，重物排开水的体积为：
V排1.2×10﹣4m3，
重物的质量为：
m0.48kg，
因为重物全部浸没，所以V＝V排＝1.2×10﹣4m3，
则重物的密度为：
ρ4×103kg/m3。
故答案为：（1）测量空桶的重力；DBAC；（2）0.2；只通过一组实验数据得出的结论会具有偶然性；（3）体积；（4）相等；（5）4×103。
（2023 香洲区校级三模）某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
（1）如图甲所示的四个实验步骤，合理的实验顺序是 。
（2）石块排开的水所受的重力可由 （填代号）两个步骤测出。
（3）由以上步骤可初步得出结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于 。
（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.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盐水进行实验
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甲的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则 （选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论。
（6）小凰同学将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用弹簧秤挂着铝块，将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图乙所示，在铝块刚进入水到刚好完全浸没的过程中，电子秤的读数将 （选填“变大”或“变小”或“不变”）。
【解答】解：（1）本实验是探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系，为减小实验误差，先测量空桶的重力，然后测量完小石块重力后将小石块放入溢水杯中，最后测溢出水的重力，所以该实验步骤DBAC。
（2）石块排开水的重力等于桶与水的总重力减去空桶的重力，所以石块排开水的重力由CD两个步骤可测出。
（3）由图B知，测力计的分度值为0.2N，示数为3.8N。石块的重力为3.8N。据称重法可知，石块所受浮力F浮＝G﹣F示＝3.8N﹣2.4N＝1.4N，
由图CD得，石块排开的水的重力G排＝G总﹣G桶＝2.6N﹣1.2N＝1.4N，
石块排开水的重力等于石块所受的浮力。所以水中的物体所受的浮力大小等于排开液体所受的重力。
（4）为了避免实验的偶然性，应该用不同的液体或用不同的物体进行实验，以得到普遍性的实验结论。通过同样的方案及器材进行多次测量，不能避免实验的偶然性，故A符合题意，BC不符合题意。
故选A。
（5）石块部分浸入或全部浸没，排开水的体积不同，所受的浮力不同，排开水的重力总等于石块所受的浮力，所以另一小组也能得到相同的结论。
（6）铝块浸入水前，溢水杯底所受的压力等于水的重力。铝块浸入水中后，排开水的重力等于铝块所受的浮力，相当于溢水杯中的水的重力保持不变；电子秤的读数是溢水杯及水的质量，而杯中水的重力不变，溢水杯的重力不变，所以两者的总质量不变，读数不变。
故答案为：（1）DBAC；（2）CD；（3）排开液体所受的重力；（4）A；（5）能；（6）不变。
（2023 修武县一模）某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
（1）弹簧测力计使用前要先进行 。
（2）实验步骤如图1所示，甲乙丁戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮＝ 。
（3）以下选项中若 成立，则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A.F1﹣F2＝F3﹣F4
B.F1﹣F3＝F4﹣F2
C.F3﹣F2＝F1﹣F4
（4）另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）对实验进行改进，装置如图2所示。向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中，观察A的示数逐渐 ，B的示数逐渐 ，且A、B示数的变化量 （选填“相等”或“不相等”）
【解答】解：（1）弹簧测力计使用前指针要指向零刻度线，如果没指向零刻度线，需要校零；
（2）由图甲可知物体的重力G＝F1，由图丁可知物体浸没时弹簧测力计的示数F′＝F3，则物体受到的浮力F浮＝G﹣F′＝F1﹣F3；
（3）由图乙可知空烧杯的重力为F2，由图戊可知物体浸没时排开液体与烧杯的总重力为F4，则物体浸没时排开液体的重力G排＝F4﹣F2，
当F浮＝G排即F1﹣F3＝F4﹣F2时，物体受到浮力的大小与排开液体所受重力相等，故选B；
（4）如图2所示，向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，重物排开水的体积变大，受到的浮力变大，由称重法F浮＝G﹣F′可知弹簧测力计A的示数变小，
重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数越大，薄塑料袋的质量忽略不计时，由阿基米德原理可知，弹簧测力计A、B示数的变化量相等。
故答案为：（1）调零；（2）F1﹣F3；（3）B；（4）减小；增大；相等。
（2023 永吉县二模）实验小组探究“浮力大小跟排开液体所受重力大小的关系”时，利用水进行如图所示的实验操作。
（1）由实验数据可知，浸在水中的物块所受的浮力为 N，物块排开液体所受的重力为 N；
（2）分析实验数据可得出结论：浸在液体中的物体受到的浮力的大小等于 ；
（3）根据实验数据可知，实验所用小物块的密度为 kg/m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）
【解答】解：（1）由乙图可知，物体的重力为G＝3.0N，浸没水中弹簧测力计的示数为F＝2.5N，受到水的浮力F浮＝G﹣F＝3.0N﹣2.5N＝0.5N；
空桶重为G桶＝1.0N，桶和排开水的总重为G总＝1.5N，则被排开的水所受的重力：G排＝G总﹣G桶＝1.5N﹣1.0N＝0.5N；
（2）根据（1）中F浮＝G排可得出结论：浸在液体中的物体受到的浮力的大小等于它排开液体所受的重力；
（3）由F浮＝ρ水gV排可得物体排开水的体积：V排5×10﹣5m3，
由于全部浸没，物体的体积：V＝V排＝5×10﹣5m3，
物体的质量：m0.3kg，
物体的密度：ρ6×103kg/m3。
故答案为：（1）0.5；0.5；（2）物体排开液体所受的重力；（3）6×103。
（2023 高密市三模）小刚同学利用弹簧测力计、溢水杯、小烧杯、水、酒精等探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”，他设计的实验步骤如图所示。
（1）甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，物体所排开液体的重力G排＝ ，物体所受的浮力 F浮＝ 。
（2）小刚把三个不同物体a、b、c浸没在液体中进行实验探究，实验数据如下表：
次数 物体 液体 F1/N F2/N F3/N F4/N
1 a 水 1.2 0.6 0.7 1.1
2 b 水 2 0.6 1.4 1.2
3 c 水 2.4 0.6 1.7 1.2
4 a 酒精 1.2 0.6 0.8 1.0
①分析表中实验1、2的数据，可以得出的结论是： 。
②分析实验3的数据发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的可能原因是： 。
③分析表中实验1、4的数据，发现实验4的浮力 （选填“大于”“等于”或“小于”）实验1的浮力，说明物体受到的浮力大小与 有关。
【解答】解：
（1）物体所排开液体的重力等于排开液体与小烧杯的总重力减去小烧杯的重力，由图可知G排＝F4﹣F2；
根据称重法求出物体受到的浮力可得F浮＝F1﹣F3；
（2）（2）①分析表中实验1、2的数据有：G排1＝1.1N﹣0.6N＝0.5N；F浮1＝1.2N﹣0.7N＝0.5N，G排1＝F浮1；
G排2＝1.2N﹣0.6N＝0.6N；F浮2＝2N﹣1.4N＝0.6N，G排2＝F浮2；
由此可知可以得出的结论是浸在水中的物体所受的浮力等于它排开水的重力；
②在实验中，若溢水杯没有装满水，造成溢出水的体积小于排开水的体积，则排开水的重力明显小于所受的浮力（或溢出的水未完全流入烧杯中）；
③据表格数据可知实验4的浮力大小F浮4＝1.2N﹣0.8N＝0.4N＜F浮1＝0.5N。
而实验1和实验4中均是把物体a浸没在液体的，不同的是实验1浸在水中，而实验4浸在酒精中，由此可知说明物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
故答案为：（1）F4﹣F2；F1﹣F3；（2）①浸在水中的物体所受的浮力等于它排开水的重力；②溢水杯未装满水（或溢出的水未完全流入烧杯中）；③小于；液体的密度。
（2023 平南县四模）某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照如图所示的步骤，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 N；
（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 N，石块排开的水所受的重力可由 （填字母代号）两个步骤测出，由以上步骤可初步得出结论：浸没在液体中的物体所受浮力的大小 排开液体所受重力；
（3）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.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
（4）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 （选填“能”或“不能”）得到与（2）相同的结论；
（5）小芳同学进一步探究，她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中，如图E、F，桶A浸入水中的深度为h1，浸入另一液体中的深度为h2，设水的密度为ρ，则另一液体的密度表达式为 。（用题中所给和所测物理量的字母表示）。
【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；
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；
（3）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。
A．测量型实验多次测量取平均值减小误差，此实验为探究型，不能求平均值，故A不合理；
B．用原来的方案将水换成酒精进行多次实验，找出普遍规律，故B合理；
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，找出普遍规律，故C合理；
故选A；
（4）只将石块的一部分浸入水中，排开水的体积减小，排开水的重力减小，浮力减小，仍能得出；F浮＝G排。
（5）设桶A的横截面积为S，已知桶A浸入水中的深度为h1，浸入另一液体中的深度为h2，则桶A和沙子在水中受到的浮力F浮水＝ρ水gV排水＝ρ水gSh1，
桶A和沙子在液体中受到的浮力F浮液＝ρ液gV排液＝ρ液gSh2，
因装有沙子的桶A在水中和在液体中都处于漂浮状态，所以两次受到的浮力相等，即ρ水gSh1＝ρ液gSh2
解得ρ液。
故答案为：（1）3.8；（2）1.4；AD；等于；（3）A；（4）能；（5）。
（2023 合肥二模）小明在探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系实验中，选择溢水杯、水、弹簧测力计、石块、小桶、细线等器材进行如下具体实验操作，步骤如图所示。
（1）上述实验装置中会导致实验产生主要偏差的是 （选填数字代号）；
（2）在完善实验装置后，小明重新实验：
①将空桶挂在弹簧测力计下，弹簧测力计读数为F1
②将石块挂在弹簧测力计下，弹簧测力计读数为F2
③将石块浸在水中，弹簧测力计的读数为F3
④将装有排出水的小桶挂在弹簧测力计下，弹簧测力计读数为F4
（3）通过多次实验，若等式 始终成立（选用F1、F2、F3和F4表示），则可得出阿基米德原理。
【解答】解：（1）用排水法测出物体受到的浮力，在实验前溢水杯中应装满水，由图示实验可知，在实验步骤②中没有将水装满到溢水杯口，会影响实验结论；
（3）由实验步骤可知，物体受到的浮力F浮＝F2﹣F3；物体排开水的重力G＝F4﹣F1；如果F2﹣F3＝F4﹣F1，则可得出阿基米德原理。
故答案为：（1）②；（3）F2﹣F3＝F4﹣F1。
（2023 裕华区校级二模）某实验小组为了探究“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”，利用弹簧测力计、溢水杯、圆柱形物块、小桶和水等实验器材进行实验探究。
a.测出物体重力
b.测出空桶重力
c.物体浸入水，测出物体所受的浮力，并且收集物体所排开的水
d.测出被排开水和桶的重力
（1）将表格中第二行的数据补充完整，其中小石块排开水所受的重力可由 （填实验序号）两个步骤测出；
实验次数 物重G/N 空桶重G0/N 拉力F/N 桶与水重G1/N 浮力F浮/N 排开水重G排/N
1 0.6 0.1 0.3 0.3 0.3 0.2
2 1.1 0.1 0.6 0.6 0.5 0.5
3 3.0 0.1 2.0 1.1 1.0 1.0
（2）通过实验可得到初步结论：浸没在水中的物体，受到的浮力大小等于 ；
（3）在步骤c的测量中，如果实验前溢水杯未装满水，实验测得 （选填“金属块受到的浮力”或“金属块排开水的重力”）的数据将会影响实验结论的正确得出；
（4）若将步骤c的水换成浓盐水ρ水＝1.2g/cm3，则小石块受到的浮力 （选填“变大”，“变小”或不变”）；
（5）某校初三七班的同学在学习“探究浮力的大小等于什么”这节课后，改进了老师的实验。改进后的实验装置如图：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，已知金属块的重力为3.24N，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。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），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）。根据以上条件，可以计算出图中所用金属块的密度为 g/cm3。
【解答】解：（1）小桶和排开水的总重力减去空桶的重力即为小石块排开水所受的重力，因此可由b、d两个步骤得出；
（2）由表格数据可知，在误差允许范围内，物体所受的浮力大小与其排开水的重力相等。
（3）如果实验前溢水杯未装满水，当物体浸没时，液面先上升到溢水杯口后才会有水溢出，故会使排开水的重力变小。
（4）盐水密度大于水的密度，排开液体的体积不变，由F浮＝ρ液gV排可知，当液体密度增大时，物体所受浮力增大。
（5）由丙、丁可知，金属块所受的浮力为F浮＝4.4N﹣3.2N＝1.2N，
由F浮＝ρ液gV排可得，
金属块的质量为，
金属块的密度为。
故答案为：（1）b、d；（2）排开水的重力；（3）金属块排开水的重力；（4）变大；（5）2.7。
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