10.2.1 阿基米德原理同步练习探究实验（有答案）

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10.2.1
阿基米德原理同步练习探究实验
实验目的：探究浮力的影响因素和大小计算。
实验器材：__________1个，小烧杯1个，溢水杯1个，重物1个，细线若干，水和．浓盐
水适量。
实验装置图，如图所示。
实验步骤：
(1)将溢水杯__________，用细线拴好石块。在空气中用__________的弹簧测力计测得石块的重力为G、空烧杯的重力G杯，并记录。
(2)石块浸在水中(不接触__________)后，记录弹簧测力计的示数G'。
(3)用弹簧测力计测出盛有_________的烧杯的重力G杯+水，并记录。
(4)用表达式G排=_________计算出石块排开水所受到的重力，并记录；用表达式F浮=________计算出石块所受浮力的大小，并记录。
(5)将石块分别部分浸在水中、完全浸没在水中、浸没在水中不同深度、浸在盐水中进行不少于3次实验，并记录。
(6)分析数据得出结论：浸在液体中的物体受到_________的浮力作用，浮力的_________等于物体___________________________，由本实验可以得出著名的_________原理。
实验总结：
1．实验中要注意读准弹簧测力的示数，实验前要检查弹簧测力计的指针是否_________，并认清_________和_________。
2．实验中常常会出现G排3．探究实验中提出问题时要有_________量和_________量，而且它们都是可_________可_________的，该实验提出的问题中“浮力的大小”是_________量，“G排”是_________量，实验中要求次数不少于3次，进行多次测量的目的是__________________。
4．实验中将石块完全浸没在水中的不同深度处，会发现G排相等，说明浮力的大小与浸没在液体中的深度
_________，完全浸没在水中与完全浸没在盐水中时_________相等而_________不相等，从而可以得到阿基米德原理的推理式_________，这一过程中用到了研究物理问题的方法是_________。
5．本实验中用到了：归纳法、比较法、_________。
训练题1、在探究“浮力的大小与哪些因素有关”时，
(1)某同学给出了下面两种现象，请根据现象提出合理的猜想。(填液体的密度或排开液体的体积)
①轮船从江河航行到大海，在海港加载一定质量的货物后与江河中吃水的深度相同。由此猜想：浮力可能与__________有关。
②从井中提水，盛满水的桶露出水面越多，提桶的力就越大。由此猜想：浮力可能与________有关。
(2)如图所示为小华同学“研究影响浮力大小的因素”实验的若干操作，根据此图：
①若选用的操作是A、C、E，可研究浮力的大小与________的关系。
②若研究浮力的大小与物体排开液体体积的关系，选用的操作是________
(字母序号)。
③小明讨A、B、C、D四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关。对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而________，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度________。
④若要研究浮力的大小与物体的密度是否有关系，除了测力计、烧杯、绳子和水外，还要有________相同的实心铁块、铜块。用测力计吊住铁块、铜块浸没于水中，得到此时的浮力分别是F铁和F铜，根据你所学过的知识可知F铁_____F铜(填大于、小于、等于)
。
⑤在小明实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出盐水的密度为_____
kg/m3。
训练题2、在进行“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”的实验中，小明和小红分别用不同的器材和方案进行研究：
(1)小明用金属块按照图甲所示方案中的实验步骤依次进行实验，结合图中数据，通过分析和计算得出F浮_____
G排(填“>”、“=”或“<”)的结论，造成这种结果的原因可能是_____
(填字母)。
A．步骤a中，向溢水杯中注水过少，水面没有达到溢水杯口就进行步骤b的操作
B．步骤a中，在向溢水杯中注满水时，当杯口仍有水在滴出时就将小桶放在杯口下，然后进行步骤b的操作
C．步骤b中，金属块浸没后，溢水杯口仍有水在滴出时就进行步骤c的操作
D．步骤a中，溢水杯中注满盐水并按照图示步骤进行正确的操作
甲
乙
(2)小红用蜡块按照如图乙所示的方案进行实验，请将下述实验过程补充完整。
实验操作：
①将天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端的零刻线处，调节______，直至天平在水平位置平衡；
②在天平左盘放置装满水的溢水杯，向右盘中加减砝码并调节游码，直至天平平衡；
③将蜡块轻轻放入溢水杯中，天平左端下降，同时蜡块排开的水从溢水杯口流进量筒中，观察天平的状态。
分析论证：
①上述实验中，将蜡块放入溢水杯中，在排开的水全部流出后，如果天平出现______现象，则可以说明G蜡=
G排。
②因为蜡块在水中漂浮，所以F浮_____G蜡(填“>”、“=”或“<”)。
③由此可以得出结论。
训练题3、在探究影响浮力大小因素的活动中，同学们提出了下列三种猜想：
[猜想1]：浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
[猜想2]：浮力的大小与液体的密度有关。
[猜想3]：浮力的大小与物体的密度有关。
[猜想4]：浮力的大小与物体的重力大小有关。
(1)小丽用重为3．2N的物体A做了如图甲、乙、丙所示的实验．该实验验证了猜想____是正确的，可得出：在同种液体中，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越_____．实验中，物体A浸没时受到的浮力为______N，方向________．
(2)上表是小丽验证猜想二时收集的实验数据：
分析比较表中数据和图甲、乙、丙实验中_____(选填“甲”、“乙”或“丙”)的数据可知：浮力的大小与液体的密度_____；若将物体浸没在酒精中，由表格数据可知，物体的密度为___________
kg/m3．(已知酒精的密度为0.8×l03
kg/m3)
(3)下面能正确反映浮力F浮随物体浸入液体中的深度h关系图像的是(
)
(4)为验证猜想三，小丽选用了与物体A密度不同的物体B进行实验．她将物体B逐渐浸入水中，容器中的水面上升至图示O位置时，发现棉线松弛，弹簧测力计示数变为0，如图丁所示，取出物体B后，小丽又将物体A缓慢浸入水中，她在水面上升到_______(选填“O点之上”、“O”或“O之下”)位置时，读取弹簧测力计的示数，这样做是为了控制____________相同，一边判断浮力的大小与物体的密度是否有关．
(5)对于猜想4，另一组的甲乙两名同学进行了如下的实验探究。
①甲同学的实验探究如下：
[实验]：利用弹簧测力计、水和盐水，测算出同一铁块浸没在盐水中受到的浮力大小和浸没在清水中受到的浮力大小不相等。
[分析]：由于铁块的重力大小不变，而铁块所受的浮力大小不等，所以铁块受到的浮力大小与铁块的重力大小无关。
[结论]：猜想4是错误的。
②乙同学的实验探究如下：
[实验]：利用弹簧测力计和水，测算出体积相同的铁块和铝块浸没在水中受到的浮力大小相等。
[分析]：由于铁块、铝块的重力大小不等，而它们受到的浮力大小相等，所以浮力大小与重力大小无关。
[结论]：猜想4是错误的。
对于甲乙两同学的实验，你认为______(甲同学／乙同学)的实验方法是不正确的．请具体指出他的错误是________________，根据他的实验和他的分析思路还可得出___________的结论，这个结论是___________(正确/错误)的。
训练题4、在长江边的船只，若突然遇到退潮，船只可能搁浅。浸入水中的物体所受浮力是否跟水的多少有关呢?对此问题，小明和小华分别进行了探究，如图所示。
小明的探究过程如下：
(1)称出一物块的重G，如图A所示；
(2)将物块浸入水中，弹簧测力计示数为F1，如图B所示：
(3)减少容器中水量，随着水面下降，弹簧测力计示数变为F2，如图C所示。
请根据小明的实验过程，填写下表：
物块重G／N
图B中物块所受浮力F浮／N
图C中物块所受浮力F浮／N
小明根据实验数据，认为浮力变小的原因是由于烧杯中水变少了，你认为他的结论是_________(正确／错误)的，理由是________________________________。
小华的探究过程如下：
(1)在有刻度的烧杯中倒适量的水，如图D所示；
(2)将一物块放入水中，静止时如图E所示；
(3)取出该物块，将另一体积较大的物块放人水中，静止时如图F所示。
请根据小华的实验过程，填写下表
烧杯中水重G／N
图E中物块所受浮力F浮／N
图F中物块所受浮力F浮／N
根据实验数据，小华认为，浮力的大小跟水的多少_______
(有关／无关)。
综合小明和小华的实验数据，你认为船只搁浅的原因是_______
(填写序号)。
A．江边的水太少，产生的浮力也很小
B．水位下降，船浸入水中的体积减小
C．水位下降，导致船的重力变大
训练题5、课前，小科和小思对物体浸没前受到的浮力大小与浸入水中的深度是否有关，有不同的猜想，于是用相同的长方体重物，分别以甲图和乙图的方式进行实验，并获得如下数据：
实验者
实验序号
物体重G/N
浸入水中深度h/cm
弹簧秤读数F/N
浮力大小F浮/N
小科
1
4.8
2.0
4.2
2
4.0
3.6
3
6.0
3.0
小思
4
4.8
3.0
3.6
5
4.0
3.2
6
5.0
2.8
（1）分析小科测得的数据可以得出：浸没前，物体受到的浮力大小随浸入水中的深度增大而_______，小思的数据也说明了这一点。
（2）综合分析两个人的数据却发现，第（1）小题的结论是不正确的，其中______两次实验数据可以证明这一点。（填实验序号）
课后，小科和小思才知道，物体受到的浮力大小随排开水的体积增大而增大。
训练题6、如图所示是小新同学验证阿基米德原理的一个实验过程图：
实验次数
物重G/N
物体浸没水中测力计示数F/N
桶与排出水总重G1/N
空桶重G0/N
浮力F浮/N
排开水重G排/N
1
1.2
0.7
1.1
0.6
0.5
0.5
2
2.0
1.5
1.0
0.6
0.5
0.4
3
2.4
1.7
＿＿＿
0.6
0.7
0.7
（1）如果是你做这个实验，为了减小误差，则图中的操作步骤顺序为______．
（2）图中______两个步骤是为了测量浮力的大小．
（3）下面是小新同学实验时设计的表格及填写的实验数据
①请你将该表格第三行数据补充完整．
②小新同学在进行数据分析时，发现第二次实验数据与其他两次反映的规律不相符，为了得到结论，他将第二次实验中G1的数据改为1.1N，G排的数据改为0.5N．
请你对他的做法进行评估：________________________；
如果是你，对这种情况采用的做法是：____________________________________．
训练题7、某兴趣小组在探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律的实验中，做了如图1所示的实验，将同一物体A逐渐浸入到密度为ρ0的液体中，并通过观察弹簧测力计的示数的变化规律，得出以下一些结论：
（1）分析比较实验序号甲、乙、丙可初步得出结论：当液体的密度相同时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越＿＿＿＿＿；分析比较实验序号＿＿＿＿＿可初步得出结论：当排开液体的体积相同时，物体所受浮力与浸没在液体中的深度＿＿＿＿＿（选填“有关”或“无关”）．
（2）由实验可知A物体的重力为＿＿＿＿＿N，A物体浸没在液体中时所受的浮力是＿＿＿＿＿N．
（3）同组的小薇同学继续用下面的方法测出了金属块B物体的密度，她具体操作如下：
①取边长为a的正方体木块放入装有适量该液体的烧杯中，待其静止后用刻度尺测出有2/5高度露出液面，如图甲所示，则木块浸入液体中的深度是＿＿＿＿＿，木块底部所受液体的压强是＿＿＿＿＿（以上两空均用相关的物理量表示）．
②将B物体放在木块中央静止后用刻度尺测出此时木块露出液面的高度为h1，如图乙．
③用体积可忽略不计的细线将物体B系在木块中央，放入液体中静止后测出此时木块露出液面高度h2，如图丙．
④则B物体的密度ρB=＿＿＿＿＿＿＿＿（用相关的物理量表示）．实验结束后同学们展开了激烈讨论，认为小薇同学的操作还是有一些不足，请你说出一条不足之处＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．
训练题8、小明游泳时发现，人在水中越往深处走就越觉得所受的浮力越大。由此他猜想：“浮力的大小可能与物体浸入水中的深度有关或者与物体排开水的体积有关”，于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯和水等器材进行了如图所示的探究。
（1）分析图中弹簧测力计示数的变化可知：物体排开水的体积越大，物体所受的浮力就＿＿＿（选填“越大”或“越小”）。
（2）小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入水中深度变化的图像，如图所示。
分析图像可知：描述金属圆柱体所受浮力的变化情况的图像是＿＿（选填“a”或“b”）；该金属圆柱体在空气中所受的重力为＿＿N，当金属块完全浸没水中后所受的浮力是＿＿N，金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度＿＿＿（选填“有”或“无”）关。
（3）在上述实验的基础上，请你再增加一个实验步骤，用来研究浮力大小与液体密度的关系。
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
训练题9、小明所在学习小组在验证“阿基米德定律”的实验中，选择溢水杯、水、弹簧测力计、铁块、小桶、细线等器材进行实验，具体操作步骤如下：
A．测出铁块所受重力G；
B．测出空桶所受重力G1；
C．将溢水杯中装满水；
D．把挂在弹簧测力计下的铁块浸没在水中，让溢出的水全部流入小桶中，读出测力计示数F；
E．测出小桶和被排开水的总重G2；
F．记录分析数据，归纳总结实验结论，整理器材。
（1）以上步骤中，若得到＿＿＿（填写题中对应数据的字母），说明验证实验是成功的．
（2）若想测量小木块所受浮力和体积的大小，学习小组设计如图F的实验：现将小木块挂在弹簧测力计下，测力计示数为F1，再将定滑轮用吸盘固定在烧杯底（滑轮质量不计），弹簧测力计通过定滑轮拉着木块浸没在水中静止时，示数为F2，其中定滑轮的作用是＿＿＿，此时木块所受浮力F浮=＿＿＿，木块的体积V木=＿＿＿（用字母表示）
阿基米德原理的探究
实验部分答案
[实验器材]弹簧测力计
[实验步骤](1)装满水；已凋好；(2)杯底和杯壁；(3)溢出水；(4)
G杯+水—G杯；G—G'；(6)竖直向上；大小；排开的液体所受的重力；阿基米德
[实验总结]1．调零；量程；分度值；2．向溢水杯中装水时没装满到溢水杯口；排出；3．自变；因变；观察；测量；因变；自变；多次实验使实验结论更具普遍性更有说服力；4．无关；排开液体的体积；浮力；F浮=液g
V排；控制变量法；5．控制变量法。
训练题1、（1）①液体的密度
②排开液体的体积（2）①液体密度
②ABC（ABD）③增大
无关
④体积
等于
⑤1200
训练题2、(1)
<
B
(2)实验操作：①平衡螺母
分析论证：①自动恢复平衡
②=
训练题3、(1)一
越大
2.2
竖直向上
(2)丙
有关
1.42×l03
(3)C
(4)O点
物体排开液体的体积
(5)
甲同学
研究与重力的关系却控制了重力不变
浮力大小与物体进入液体的体积大小无关
错误
训练题4、4
1
0.6
错误
浮力大小等于排开水的重力，与容器中水的多少无关
0.6
0.4
1
无关
B
训练题5、（1）增大（2）2和4（或2和5、3和6
）
训练题6、（1）DABC（ADBC）（2）AB
（3）没有实事求是的科学态度，做法不正确分析原因，重新实验
训练题7、（1）大
丙、丁
无关
（2）6
2
（3）①
④
刻度尺在测量时有误差（答案合理即可）
训练题8、（1）越大（2）a
2.7
1.0
无（3）换用一杯密度不同的液体，将金属浸没在液体中，观察弹簧测力计的示数，与丁图比较得出结论（或往丁图的烧杯中加入适量的盐，观察弹簧测力计示数变化情况）
训练题9
；、（1）G﹣F=G2﹣G1（2）改变力的方向
F1+F2
（F1+F2）/ρ水g
h
甲
h
乙
甲
乙
丙
丁
O
h/m
F/N
1.0
1.7
2.7
a
b
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精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
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