1.3.1水的浮力 同步学案（含解析）

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1.3水的浮力1
一、考点分析
考点一、浮力
1.浮力的概念：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力叫浮力。
2.浮力的方向：竖直向上
施力物体：液（气）体
考点二、浮力产生的根本原因
液（气）体对物体上下表面都有压力，浮力是上下表面的压力差（F下—F上）。
考点三、阿基米德原理
浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
表达式：F浮
=
G排液＝
m排g
=
ρ液gV排液
（阿基米德原理也适用于气体）
二、热点题型详解
题型一、浮力
2020年11月10日，中国载人深潜器“奋斗者号”刷新纪录，下潜至10909米的马里亚纳海沟，下图中“奋斗者号”正向左潜行开展科考活动，此时它所受浮力的方向表示正确的是（
?）
A.??????????????B.??????????????C.??????????????D.?
如图所示，A.B是自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，则一定不受浮力的是（??
）
A.?A???????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C???????????????????????????????????????????D.?D
一个石块被斜抛入水中，沿虚线方向斜向下运动，最后沉在水底。石块在水中运动时所受浮力F的方向是（
??）
A.?????????????B.?????????????C.?????????????D.?
一个竖直悬挂在水中的圆柱体，上表面受到水的压力为
5
N，底部受到水的压力为
13
N，这个物体受到水的浮力为(?
?)
A.?5N?????????????????????????????????????B.?18
N?????????????????????????????????????C.?13
N?????????????????????????????????????D.?8
N
题型二、阿基米德原理
如图所示，在研究浮力大小时，小阳同学将浮于水面的盆子慢慢向下按，用力越大，盆子浸入水中的部分越多。根据事实，下列猜想最符合小阳同学研究目的的是（????
）
A.?物体排开水越多，物体所受浮力越大??????????????????B.?液体密度越大，物体所受浮力越大
C.?物体体积越大，物体所受浮力越大??????????????????????D.?用力越大，物体排开水的体积越大
小金利用如图所示装置验证阿基米德原理，回答下列问题：
（1）小物块受到的浮力为________N。
（2）若小金的实验验证了阿基米德原理，则F4=________N。
（3）根据实验数据可知小物块的密度是________Kg/m3.。
（4）若实验前溢水杯中的水未装满，能否验证阿基米德原理，并说明理由________。
三、巩固提升
在一个装满水的容器中，放入一质量为20g的物块，从容器中溢出15g的水，则该物块在水中的浮沉情况是（??
）
A.?下沉?????????????????????????????????????B.?上浮?????????????????????????????????????C.?漂浮?????????????????????????????????????D.?悬浮
太平洋海水的密度比印度洋海水的密度小。一艘潜水艇保持深度不变从太平洋潜行到印度洋，则该潜水艇受到的（???
）
A.?重力不变，浮力不变???????????????????????????????????????????B.?重力增加，浮力增加
C.?重力增加，浮力减小???????????????????????????????????????????D.?重力减小，浮力减小
下列情景中没有受到浮力的物体是（???
）
A.?海中下潜的“蛟龙”号?????B.?上升的热气球?????C.?航行的“辽宁号”?????D.?太空遨游的“天宫一号”
小滨将质量为120克的物体放入盛满水的溢水杯中，当物体静止时，溢水杯中溢出100cm3的水，则物体（???
）
A.?漂浮在水面上????????????????B.?悬浮在水中????????????????C.?沉在溢水杯底部????????????????D.?受到1.2牛的浮力
如图所示容器中，底部和侧壁分别有木塞a和b，且a、b在水中的体积相等，则(???
)
A.?只有a受到的浮力为零?????????????????????????????????????????B.?a，b受到的浮力相等
C.?b受到的浮力大???????????????????????????????????????????????????
D.?a，b塞受到的浮力均为零
如图所示，甲、乙两个物体质量相同，分别静止在水面下1米和2米深处，由此可以判定（?
）
A.?甲物体受到的浮力大于乙物体受到的浮力???????????B.?甲物体受到的浮力等于乙物体受到的浮力
C.?甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力???????????D.?无法判定甲、乙两物体所受浮力的大小
如图所示，一铅块用细线挂在一个充气的小气球的下面，把它放入水中某处恰好处于静止状态，如果从上方缓慢抽出一些水，则铅块及气球（?
）
A.?仍能静止????????????????B.?向下运动????????????????C.?向上运动????????????????D.?静止、向上或向下运动都有可能
如图所示情景中没有受到浮力的物体是（??
）
A.?下潜的“蛟龙”号
???????????????????B.?上升的热气球
C.?航行的“辽宁号”
?????????????????D.?遨游的“天宫一号”
热气球飞行作为一个体育做目正日趋普及。我国不久前成功地举办了第二届北京国际热气球邀请赛。如图所示，现有一个体积为100m3
，
的热气球，在空中匀速上升（不计空气阻力），若已知空气的密度为1.29kg/m3,那么，此时它所受的浮力是（??
）
?大于1.29×103N??????????????
B.?等于1.29×103N??????????????
C.?大于1.29x106N??????????????
D.?等于1.29x106N
.一艘在水下向左潜行的潜艇，受到的浮力方向表示正确的是（??
）
A.????????????????????B.????????????????????C.????????????????????D.?
10牛的水能产生的浮力（??
）
A.?总是小于10牛???????????????????????B.?等于10牛???????????????????????C.?等于0牛???????????????????????D.?可以大于10牛
如图所示，在弹簧测力计的挂钩下悬挂一个小水桶，桶与水的总质量为5kg，用细线系一个质量为1.78kg的实心铜球，用手提细线上端将小球缓慢浸没在水中，使其在水中静止，且不与桶壁、桶底接触；当铜球在水中静止时，小球受到的浮力是_________N,弹簧测力计的示数是________N.(ρ铜=8.9x103kg/m3)
如图，将一个体积为1.0×10-3m3、重力为6N的木球用细线系在底面积为500cm2的圆柱形容器的底部，当容器中倒入足够的水使木球浸没时，求：
（1）木球浸没在水中受到的浮力。
（2）细线对容器底部的拉力。
（3）剪断细线，木球处于静止时，木球露出水面的体积为多少升。
石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中，如下图所示是钢绳拉力随时间t变化的图像，若不计水的阻力(g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)，求：
（1）石料全部没入水中时受到的浮力是多少？
（2）石料的密度是多少？
某校同学在学习“探究浮力大小的相关因素”这节课后，小组反复讨论，改进了老师的实验，改进后的实验装置如图所示：其中A、B是弹簧测力计，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璃管自制的溢水杯，杯中加入红色的水，F是可升降平台，G为铁架台。
（1）实验前，在选择A、B两个弹簧测力计时，很多同学认为选择任何规格的弹簧测力计都可以，而小军同学认为应选择规格________（选填“相同”或“不同”）的弹簧测力计。
（2）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，观察到弹簧测力计A的示数________，弹簧测力计B的示数________(均选填“增大”“减小”或“不变”)。比较弹簧测力计A的示数变化量ΔFA和弹簧测力计B的示数变化量ΔFB
，
它们的大小关系是ΔFA________ΔFB(选填“＞”“＜”或“＝”)。
（3）通过分析，你认为改进后的装置优点是什么？________(写出一条即可)。
小陆在研究"浮力大小与排开液体多少的关系"时，按图示步骤进行实验并测得数据。
第一步，如图甲所示，测出石块的重力为F1；
第二步，如图乙所示，测出空烧杯的重力为F2；
第三步，如图丙所示，
把石块浸入盛满水的溢水杯中直至浸没，
用空烧杯承接排出的水，石块浸没时弹簧测力计的示数为F3；
第四步，如图丁所示，测出该烧杯和排出水的总重力为F4。
请回答以下问题∶
（1）在第三步实验中，当石块浸没后继续缓慢向下，弹簧测力计的读数保持不变，说明物体所受浮力大小与________无关。
（2）小陆处理数据后发现F1-F2=F4-F3
，
于是得出结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于物体排开的液体受到的重力。但小杨反思后觉得这个实验得出的结论不够可靠，你认为小杨的理由是________（写出一点理由即可）。
（3）小何认真思考后，发现该实验可以测出石块的密度，若水的密度表示为ρ水
，
则石块的密度为________（用F1、F2、F3、F4、ρ水表示）。在第二步实验中，若空烧杯中残留有水滴，则测出的石块密度值________（选填"不受影响"、"偏大"、"偏小"）。
在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想：
A：可能与物体浸没在液体中的深度有关；
B：可能与物体的密度有关；
C：可能与物体的体积有关；
D：可能与物体浸在中液体的体积有关；
E：可能与液体的密度有关。
为了验证上述猜想，小明利用下列器材做了如图14所示的实验。
器材：体积相等的铁块、铜块，弹簧测力计，一杯水，一杯盐水，细绳。
（1）分析比较实验③④，可以验证猜想
?________是正确的；分析比较实验④⑤，可以验证猜想________是错误的（选填“A、B、C、D、E”）。
（2）分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想________是错误的（选填
“A，B，C，D，E”）。
（3）分析比较实验________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。
（4）该实验探究主要运用的科学探究方法是：________。
在探究“阿基米德原理”时，某同学按下图所示的顺序进行实验:
（1）你觉得最合理的实验顺序是________.
（2）图乙所示的步骤中.石块部分浸入才水中时所受的浮力________该时刻桶中水所受的重力(填“大于”，“等于”或“小于”）
（3）他紧按将探究课浮物体所受浮力的大小与排开水所受重力的大小的关系，为了完成该实验，他至少还要使用________次弹簧测力计，
1.3水的浮力1
一、考点分析
考点一、浮力
1.浮力的概念：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力叫浮力。
2.浮力的方向：竖直向上
施力物体：液（气）体
考点二、浮力产生的根本原因
液（气）体对物体上下表面都有压力，浮力是上下表面的压力差（F下—F上）。
考点三、阿基米德原理
浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
表达式：F浮
=
G排液＝
m排g
=
ρ液gV排液
（阿基米德原理也适用于气体）
二、热点题型详解
题型一、浮力
2020年11月10日，中国载人深潜器“奋斗者号”刷新纪录，下潜至10909米的马里亚纳海沟，下图中“奋斗者号”正向左潜行开展科考活动，此时它所受浮力的方向表示正确的是（
?）
A.??????????????B.??????????????C.??????????????D.?
【答案】
B
【解析】无论物体在什么位置，朝哪个方向运动，它受到的浮力的方向总是竖直向上的，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
如图所示，A.B是自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，则一定不受浮力的是（??
）
A.?A???????????????????????????????????????????B.?B???????????????????????????????????????????C.?C???????????????????????????????????????????D.?D
【答案】
D
【解析】浸在液体里的物体受到向上的浮力，这个浮力来源于物体上下两个表面的压力差。
A、B、C三个物体，下表面都有液体，都受到向上的压力，无论上表面是否受到压力，根据F浮力=F向上-F向下可知，肯定都受到浮力，故A、B、C不合题意；
物体D下表面没有液体，肯定不受向上的压力，根据F浮力=F向上-F向下可知，它肯定不受浮力，故D符合题意。
故选D。
一个石块被斜抛入水中，沿虚线方向斜向下运动，最后沉在水底。石块在水中运动时所受浮力F的方向是（
??）
A.?????????????B.?????????????C.?????????????D.?
【答案】
D
【解析】无论物体处在什么位置，它受到浮力的方向始终是竖直向上的，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
一个竖直悬挂在水中的圆柱体，上表面受到水的压力为
5
N，底部受到水的压力为
13
N，这个物体受到水的浮力为(?
?)
A.?5N?????????????????????????????????????B.?18
N?????????????????????????????????????C.?13
N?????????????????????????????????????D.?8
N
【答案】
D
【解析】这个物体受到的浮力为：F浮力=F下-F上=13N-5N=8N，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
题型二、阿基米德原理
如图所示，在研究浮力大小时，小阳同学将浮于水面的盆子慢慢向下按，用力越大，盆子浸入水中的部分越多。根据事实，下列猜想最符合小阳同学研究目的的是（????
）
A.?物体排开水越多，物体所受浮力越大??????????????????B.?液体密度越大，物体所受浮力越大
C.?物体体积越大，物体所受浮力越大??????????????????????D.?用力越大，物体排开水的体积越大
【答案】
A
【解析】盆子受到的浮力和手向下的压力为相互作用力，因此用力越大，说明盆子受到的浮力越大。盆子进入水中的体积越大，它肯定占的水的体积越大，即排开水的体积越大，因此研究的目的应该是：物体排开水越多，物体所受浮力越大，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
小金利用如图所示装置验证阿基米德原理，回答下列问题：
（1）小物块受到的浮力为________N。
（2）若小金的实验验证了阿基米德原理，则F4=________N。
（3）根据实验数据可知小物块的密度是________Kg/m3.。
（4）若实验前溢水杯中的水未装满，能否验证阿基米德原理，并说明理由________。
【答案】
（1）1（2）1.5（3）1.0×103
（4）不能，物体放入水中前，溢水杯应该是满水的，否则小桶内所盛水的重力将小于物体排开水的重力，无法验证阿基米德原理
【解析】（1）当物体完全浸没在水中时，根据F浮力=G-F拉计算浮力；
（2）物体受到的浮力等于排开液体的重力，即F浮力=G排=F4-F2；（3）首先根据计算物体的体积，再根据计算它的密度；（4）如果溢水杯没有装满水，那么浸入物体后，水面先上升到杯口，才会有水排出，那么排出水的重力肯定小于浮力，据此分析解答。
三、巩固提升
在一个装满水的容器中，放入一质量为20g的物块，从容器中溢出15g的水，则该物块在水中的浮沉情况是（??
）
A.?下沉?????????????????????????????????????B.?上浮?????????????????????????????????????C.?漂浮?????????????????????????????????????D.?悬浮
【答案】
A
【解析】质量为20g的物体重力为G=mg=0.02kg×10N/kg=0.2N；
物体受到的浮力F浮=G排=m排g=0.015kg×10N/kg=1.5N。
那么F浮力＜G；
因此该物块在水中下沉。
故选A。
太平洋海水的密度比印度洋海水的密度小。一艘潜水艇保持深度不变从太平洋潜行到印度洋，则该潜水艇受到的（???
）
A.?重力不变，浮力不变???????????????????????????????????????????B.?重力增加，浮力增加
C.?重力增加，浮力减小???????????????????????????????????????????D.?重力减小，浮力减小
【答案】
B
【解析】潜艇始终浸没在海水中，它排开水的体积不变，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，从太平洋到印度洋时，海水密度变大，那么它受到的浮力变大。因为悬浮时浮力等于重力，所以潜水艇的重力增大，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
下列情景中没有受到浮力的物体是（???
）
A.?海中下潜的“蛟龙”号?????B.?上升的热气球?????C.?航行的“辽宁号”?????D.?太空遨游的“天宫一号”
【答案】
D
【解析】?海中下潜的“蛟龙”号和
航行的“辽宁号”浸在水中，?上升的热气球浸在空气中，它们都会受到浮力，故A、B、C不合题意；?太空遨游的“天宫一号”周围既没有水，也没有空气，肯定不受浮力，故D符合题意。
故选D。
小滨将质量为120克的物体放入盛满水的溢水杯中，当物体静止时，溢水杯中溢出100cm3的水，则物体（???
）
A.?漂浮在水面上????????????????B.?悬浮在水中????????????????C.?沉在溢水杯底部????????????????D.?受到1.2牛的浮力
【答案】
C
【解析】物体的重力G=mg=0.12kg×10N/kg=1.2N；
物体受到的浮力：F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N。
因为浮力小于重力，
所以物体沉在溢水杯底部。
故选C。
如图所示容器中，底部和侧壁分别有木塞a和b，且a、b在水中的体积相等，则(???
)
A.?只有a受到的浮力为零?????????????????????????????????????????B.?a，b受到的浮力相等
C.?b受到的浮力大???????????????????????????????????????????????????D.?a，b塞受到的浮力均为零
【答案】
C
【解析】木塞a的下表面没有水，即没有向上的压力，根据F浮力=F上-F下可知，a受到的浮力为零。木塞b的上下两个表面都有水，因此它肯定受到浮力，所以b受到的浮力比较大，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
如图所示，甲、乙两个物体质量相同，分别静止在水面下1米和2米深处，由此可以判定（?
）
A.?甲物体受到的浮力大于乙物体受到的浮力???????????B.?甲物体受到的浮力等于乙物体受到的浮力
C.?甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力???????????D.?无法判定甲、乙两物体所受浮力的大小
【答案】
B
【解析】根据图片可知，甲和乙都在水中悬浮，那么它们受到的浮力都等于自身的重力。甲和乙的质量相等，根据G=mg可知，甲和乙的重力相等，因此它们受到的浮力相等，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
如图所示，一铅块用细线挂在一个充气的小气球的下面，把它放入水中某处恰好处于静止状态，如果从上方缓慢抽出一些水，则铅块及气球（?
）
A.?仍能静止????????????????B.?向下运动????????????????C.?向上运动????????????????D.?静止、向上或向下运动都有可能
【答案】
C
【解析】原来铅块和气球处于悬浮状态，那么它们受到的浮力等于重力；
抽水后，气球所处的深度减小，根据p=ρ水gh可知，气球受到的压强减小，那么气球的体积增大。根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知，气球和铁块受到的浮力增大，即浮力大于重力，那么它们会向上运动，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
如图所示情景中没有受到浮力的物体是（??
）
A.?下潜的“蛟龙”号
???????????????????B.?上升的热气球
C.?航行的“辽宁号”
?????????????????D.?遨游的“天宫一号”
【答案】
D
【解析】A.下潜的“蛟龙号”逐渐浸入水中，肯定受到浮力，故A不合题意。
B.热气球下面的火焰不断的对里面的空气加热，使里面的空气温度升高密度变小，这时它受到的浮力大于自身重力就会上升，因此它受到浮力，故B不合题意；
C.航行的“辽宁号”漂浮在水面上，受到的浮力等于重力，故C不合题意；
D.遨游的“天空一号”处在大气层以外，周围没有空气，肯定不会受到浮力作用，故D符合题意；
故选D。
热气球飞行作为一个体育做目正日趋普及。我国不久前成功地举办了第二届北京国际热气球邀请赛。如图所示，现有一个体积为100m3
，
的热气球，在空中匀速上升（不计空气阻力），若已知空气的密度为1.29kg/m3,那么，此时它所受的浮力是（??
）
A.?大于1.29×103N??????????????B.?等于1.29×103N??????????????C.?大于1.29x106N??????????????D.?等于1.29x106N
【答案】
B
【解析】热气球受到的浮力为：F浮=ρ气gV排=1.29kg/m3×10N/kg×100m3=1.29×103N。
故选B。
.一艘在水下向左潜行的潜艇，受到的浮力方向表示正确的是（??
）
A.????????????????????B.????????????????????C.????????????????????D.?
【答案】
D
【解析】浮力是物体浸在液体里时上下两个表面的压力差，因此浮力的方向始终是竖直向上的，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
10牛的水能产生的浮力（??
）
A.?总是小于10牛???????????????????????B.?等于10牛???????????????????????C.?等于0牛???????????????????????D.?可以大于10牛
【答案】
D
【解析】根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液V排g可知，说明物体受到液体浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关，与液体的多少无关。10N的水能够包围起来的体积越大，产生的浮力越大，因此10N的水可以可以产生大于10N的浮力。
故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
如图所示，在弹簧测力计的挂钩下悬挂一个小水桶，桶与水的总质量为5kg，用细线系一个质量为1.78kg的实心铜球，用手提细线上端将小球缓慢浸没在水中，使其在水中静止，且不与桶壁、桶底接触；当铜球在水中静止时，小球受到的浮力是_________N,弹簧测力计的示数是________N.(ρ铜=8.9x103kg/m3)
【答案】
2；52
【解析】①铜球的体积：；
铜球受到的浮力：F浮=ρ水V排g=ρ水Vg=1.0×103kg/m3×2×10-4m3×10N/kg=2N；
②桶与水的总重力为G=mg=5kg×10N/kg=50N；
设铜球对水的作用力为F′，则F′=F浮=2N，
弹簧测力计的示数：F=G+F′=50N+2N=52N。
如图，将一个体积为1.0×10-3m3、重力为6N的木球用细线系在底面积为500cm2的圆柱形容器的底部，当容器中倒入足够的水使木球浸没时，求：
（1）木球浸没在水中受到的浮力。
（2）细线对容器底部的拉力。
（3）剪断细线，木球处于静止时，木球露出水面的体积为多少升。
【答案】
（1）解：木球受到浮力F浮=ρ水gV排＝1×l03kg/m3×10N/kg×1.0×10-3m3＝10N（2）解：F拉=F浮-G球=10N-6N＝4N（3）解：木球静止时漂浮在水面，F浮=G球=6N，V排=F浮/ρ水g=6N/1.0×103kg/m3×10N/kg=6×10?4m3
，
V露=V物-V排=10-3m3-6×10-4m3=4×10-4m3=0.4L
【解析】（1）木球浸没在水中，它排开水的体积等于自身体积，根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排计算受到的浮力；（2）木球在水中静止，它受到竖直向上的浮力与竖直向下的重力和拉力平衡，即F浮=G+F拉
，
据此计算细绳的拉力；
（3）剪断细线后，木球在水面漂浮，它受到的浮力与重力平衡，即F浮=G球
，
然后根据计算木球排开水的体积，最后根据V露=V物-V排计算木球露出水面的体积。
石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中，如下图所示是钢绳拉力随时间t变化的图像，若不计水的阻力(g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)，求：
（1）石料全部没入水中时受到的浮力是多少？
（2）石料的密度是多少？
【答案】
（1）根据图片可知，AB段，物体还没有入水，它不受浮力，此时拉力和重力相互平衡，即G=F=1400N；CD段，石料完全浸没水中，此时钢绳的拉力为F'=900N，那么石料完全浸没水中受到的浮力F浮力=G-F'=1400N-900N=500N；（2）石料的体积：V=V排=；
石料的密度：。
【解析】（1）根据图线确定物体的重力和完全浸没时测力计的示数，然后根据F浮力=G-F计算出完全浸没时受到的浮力；（2）首先根据V=V排=计算出物体的体积，再根据密度公式计算石料的密度。
某校同学在学习“探究浮力大小的相关因素”这节课后，小组反复讨论，改进了老师的实验，改进后的实验装置如图所示：其中A、B是弹簧测力计，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璃管自制的溢水杯，杯中加入红色的水，F是可升降平台，G为铁架台。
（1）实验前，在选择A、B两个弹簧测力计时，很多同学认为选择任何规格的弹簧测力计都可以，而小军同学认为应选择规格________（选填“相同”或“不同”）的弹簧测力计。
（2）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，观察到弹簧测力计A的示数________，弹簧测力计B的示数________(均选填“增大”“减小”或“不变”)。比较弹簧测力计A的示数变化量ΔFA和弹簧测力计B的示数变化量ΔFB
，
它们的大小关系是ΔFA________ΔFB(选填“＞”“＜”或“＝”)。
（3）通过分析，你认为改进后的装置优点是什么？________(写出一条即可)。
【答案】
（1）相同（2）减小；增大；=（3）使用可调节的平台，可以形象观察到物体溢出液体体积的变化
【解析】（1）实验前，在选择A、B两个弹簧测力计时，很多同学认为选择任何规格的弹簧测力计都可以，而小军同学认为应选择规格相同的弹簧测力计。（2）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，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，物体受到的浮力逐渐增大；根据F拉=G-F浮可知，弹簧测力计A的示数减小。根据根据F浮=G排可知，弹簧测力计B的示数增大。弹簧测力计A的示数变化量ΔFA=F弹簧测力计B的示数变化量ΔFB=G排
，
因此它们的大小关系为：ΔFA=ΔFB。（3）通过分析，我认为改进后的装置优点是：使用可调节的平台，可以形象观察到物体溢出液体体积的变化。
小陆在研究"浮力大小与排开液体多少的关系"时，按图示步骤进行实验并测得数据。
第一步，如图甲所示，测出石块的重力为F1；
第二步，如图乙所示，测出空烧杯的重力为F2；
第三步，如图丙所示，
把石块浸入盛满水的溢水杯中直至浸没，
用空烧杯承接排出的水，石块浸没时弹簧测力计的示数为F3；
第四步，如图丁所示，测出该烧杯和排出水的总重力为F4。
请回答以下问题∶
（1）在第三步实验中，当石块浸没后继续缓慢向下，弹簧测力计的读数保持不变，说明物体所受浮力大小与________无关。
（2）小陆处理数据后发现F1-F2=F4-F3
，
于是得出结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于物体排开的液体受到的重力。但小杨反思后觉得这个实验得出的结论不够可靠，你认为小杨的理由是________（写出一点理由即可）。
（3）小何认真思考后，发现该实验可以测出石块的密度，若水的密度表示为ρ水
，
则石块的密度为________（用F1、F2、F3、F4、ρ水表示）。在第二步实验中，若空烧杯中残留有水滴，则测出的石块密度值________（选填"不受影响"、"偏大"、"偏小"）。
【答案】
（1）物体浸没的深度（2）没有进行多次重复实验、没有换用其他液体进行实验、没有换用其他物体进行实验、没有对物体部分浸入水中时进行实验（3）
或
；不受影响
【解析】（1）在第三步实验中，当石块浸没后继续缓慢向下，此时石块的深度不断增大，根据弹簧测力计的读数保持不变，说明物体所受浮力大小与物体浸没的深度无关。
（2）但小杨反思后觉得这个实验得出的结论不够可靠，我认为小杨的理由是：没有进行多次重复实验、没有换用其他液体进行实验、没有换用其他物体进行实验、没有对物体部分浸入水中时进行实验。
（3）第一次测量时，测力计的示数就是石块的重力，即G=F1；
第三次测量时，石块完全浸没，测力计的示数为F3
，
那么石块受到的浮力为：F浮力=G-F=F1-F3；
那么石块的体积：；
则石块的密度：;
因为F1-F3=F4-F2
，
所以石块的密度还等于。
在第二步实验中，若空烧杯中残留有水滴，则测出的石块密度值不受影响。
在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想：
A：可能与物体浸没在液体中的深度有关；
B：可能与物体的密度有关；
C：可能与物体的体积有关；
D：可能与物体浸在中液体的体积有关；
E：可能与液体的密度有关。
为了验证上述猜想，小明利用下列器材做了如图14所示的实验。
器材：体积相等的铁块、铜块，弹簧测力计，一杯水，一杯盐水，细绳。
（1）分析比较实验③④，可以验证猜想
?________是正确的；分析比较实验④⑤，可以验证猜想________是错误的（选填“A、B、C、D、E”）。
（2）分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想________是错误的（选填
“A，B，C，D，E”）。
（3）分析比较实验________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。
（4）该实验探究主要运用的科学探究方法是：________。
【答案】
（1）D；A（2）B（3）⑥
⑦
或
①
⑥
⑦（4）控制变量法
【解析】（1）根据图片可知，实验③④中铁块排开水的体积不同，因此探究浮力大小与排开液体的体积的关系，可以验证猜想D。实验④⑤中铁块在水中的深度不同，因此探究浮力大小与深度的关系，可以验证猜想A。（2）实验①⑤与②⑥中，金属块的密度不同，但是它们受到的浮力都是2N，那么浮力大小与物体的密度无关，可以验证猜想B；（3）探究浸在液体中的物体受到的浮力与液体密度的关系时，必须控制排开液体的体积、金属的密度相同而改变液体的密度，故选⑥⑦或①⑥⑦。
（4）该实验探究主要运用的科学探究方法是：控制变量法。
在探究“阿基米德原理”时，某同学按下图所示的顺序进行实验:
（1）你觉得最合理的实验顺序是________.
（2）图乙所示的步骤中.石块部分浸入才水中时所受的浮力________该时刻桶中水所受的重力(填“大于”，“等于”或“小于”）
（3）他紧按将探究课浮物体所受浮力的大小与排开水所受重力的大小的关系，为了完成该实验，他至少还要使用________次弹簧测力计，
【答案】
（1）丁甲乙丙（2）等于（3）2
【解析】
【解答】（1）合理的实验顺序是：
丁.测出空桶所受的重力；
甲.测出实心合金块所受的重力；
乙.把合金块浸没在装满水的溢水杯中，测出合金块所受的浮力，收集合金块排开的水；
丙.测出桶和排开的水所受的重力。
那么正确的实验顺序为：丁甲乙丙。（2）结合阿基米德原理可知，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。（3）要探究漂浮物体受浮力的大小与排开水所受重力的大小的关系，按照（1）中实验步骤进行，只是空桶的重力不需要测量，因此需要使用弹簧测力计2次。
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精品试卷·第
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