题型107探究影响浮力大小的因素
母题探究
典例535
在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，一组同学根据生活经验提出了如下猜想：
A．浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟深度有关；
B．浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟排开液体的体积有关；
C．浸在液体里的物体受到的浮力大小可能跟液体的密度有关．
实验桌上有如下器材：量程符合实验要求的弹簧测力计一个，盛有足够深的水的大水槽一个，体积相同的若干钩码，该组同学所做的实验过程如图所示．
(1)钩码浸没在水中时受到的浮力是___N；
(2)比较，可知猜想A是错误的；
(3)比较b、c、d，可知猜想是正确的；
(4)完成该实验后，该组同学在此实验的基础上，设计了一个实验来证明“浸在液体中的物体所受的浮力大小与它排开液体的体积成正比”．请你根据现有器材写出主要的实验步骤．
解析：
(1)F浮=G-F=0.5N-0.3N=0.2N．
(2)d、e中钩码浸没在液体中的深度不同，但所受浮力相同，因此可知猜想A是错误的．
(3)b、c、d中钩码排开液体的体积不同，受到的浮力也不同，可知猜想B正确．
(4)①在空气中测出1个钩码的重力G；
②用弹簧测力计悬挂着钩码并将其浸没在水中，读出此时弹簧测力计的示数G''；
③应用称量法测浮力的原理计算出1个钩码浸没在水中时所受浮力F浮（F浮=G-G''）；
④重复以上步骤，测出2个钩码浸没在水中时所受浮力F浮1；
⑤重复以上步骤，测出3个钩码浸没在水中时所受浮力F浮2；
⑥比较F浮1、F浮2与F浮的大小关系，若F浮l=2F浮、浮2=3F浮，则可证明浸在液体中的物体所受浮力大小与它排开液体的体积成正比．
【答案】(1)0.2(2)d、e(3)B(4)见解析
题型攻略
有关物理方法应用的考查一直是中考命题的焦点，利用控制变量法解决问题，要先进行比较，找出异同，明确变量和不变量，在变量中，还要明确是哪一个因素影响了另，外的因素，切不可本末倒置．
举一反三
典例536
小芳同学在探究“浮力的大小等于什么（阿基米德原理）”时，做了如图所示的实验，四步实验中弹簧测力计的示数F1、F2.F3、F4之间的大小关系是
A．F2一F3=F4一F1
B．F1=F4、F2=F3
C．F1=F2=F3=F4
D．上述结论都不正确
【答案】A
典例537
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的重力的关系，某同学进行了如图所示的实验：
(1)你觉得合理的实验顺序是．
(2)选用其他液体多次实验后，可得出结论：浸在液体中的物体所受的浮力，大小．
(3)图乙中，浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中，合金块所受的浮力（填“变大’’、“不变”或“变小”）．
(4)合金块的密度是
【答案】(1)丁甲乙丙（或甲丁乙丙）(2)等于它排开的液体所受的重力(3)不变
(4)4×l03kg／m3(或4g／cm3)
典例538
某同学在“探究浮力大小跟什么因素有关系”时，做了下图所示的实验．
(1)请将表格内容填写完整．
(2)由实验数据可以得出：浸在液体中的物体所受的浮力与有关系．
(3)实验中他采用了的研究方法．
【答案】(1)如下表所示
(2)液体的密度
(3)控制变量
典例539
在探究“浮力大小等于什么”的实验中，小明同学的一次操作过程如下图所示，
(1)测出铁块所受的重力G铁；
(2)将水倒入溢水杯中；
(3)把铁块浸入溢水杯中，读出测力计示数F；
(4)测出小桶和排开水的总重G；
(5)记录分析数据，归纳总结实验结论，整理器材．
分析评估小明的实验，指出存在的问题并修正，
【答案】
问题：(l)没有测空小桶的重力(2)溢水杯的水量不足
改正：(1)补充“测出空小桶的重力G桶”(2)将溢水杯中的水加至溢水口处（其他说法正确也可）
典例540
如图所示是有关浮力的小实验：
(1)在薄塑料袋中装满水并扎紧，用弹簧测力计将它提起后静止．由图a可知水袋所受重力的大小G=N；将水袋慢慢浸入水的过程中（不碰容器壁），弹簧测力计的示数会渐渐变，说明水袋所受的浮力渐渐变；当水袋浸没水中时（不碰容器底），弹簧测力计的示数为N，此时水袋所受浮力的大小为N．
(2)结合实验进行推理，说明阿基米德原理的正确性：
(3)该实验能否全面说明阿基米德原理？为什么？
【答案】(1)4.6小大04.6(2)实验表明：弹簧测力计的示数减小了4.6N，说明袋中的水受到的浮力大小为4.6N；当水袋完全浸入水中时，它排开的水的体积与袋中水的体积相等，所以它排开的水的重力也是4.6N．所以说“浸在水中的物体受到的浮力的大小等于物体排开的水受到的重力”，即阿基米德原理是正确的．
(3)不能．因为阿基米德原理对气体也适用，而此实验不足以说明“浸在气体中的物体受到的浮力等于它排开气体的重力，”
典例541
现有细线、弹簧测力计、带提手的小水桶、量筒、水、溢水杯、形状不规则的小石块等器材，请你选取其中的器材，用两种方法测出完全浸人水中的小石块所受的浮力．写出选用的器材和简要步骤．
方法一
器材：
简要步骤：
方法二
器材：
简要步骤：
【答案】方法一器材：细线、弹簧测力计、小桶、水、小石块
步骤：(1)用细线系住小石块，挂在弹簧测力计下，测出小石块受到的重力G；
(2)用弹簧测力计提着小石块，让它慢慢全部浸入小桶内水中，读出弹簧测力计示数F，则小石块所受浮力为G-F．
方法二器材：细线、弹簧测力计、小桶、水、溢水杯、小石块
步骤：(1)用弹簧测力计测出小桶受到的重力G1；
(2)在溢水杯中倒人与出水口相平的水；
(3)用细线系住小石块，使之慢慢全部浸入水中，用小桶收集排出的水．．
(4)再用弹簧测力计测出小桶与水的总重为G2；则浮力为G2-G1．
方法三器材：细线、水、量简、小石块
步骤：(1)在量筒中倒入适量的水，读出示数V1；
(2)用细线系住小石块，使之慢慢全部浸入水中，再读出此时量筒示数V2，则浮力为p水gV2-Vl）．
典例542
实验桌上有满足实验需要的如下器材：天平、砝码、体积不同的铝块、细线、大烧杯、量筒、水．请你利用上述器材设计一个实验证明：浸在水中的物体所受的浮力大小跟物体排开水的体积成正比．请你写出实验步骤，画出实验数据记录表．
解析：
本题重点考查实验步骤的书写及实验表格的绘制．
【答案】实验步骤：
(1)在量筒中注入适量的水，读出此时水的体积V0；用细线把一个铝块拴好，使其浸没在量筒内的水中，此时量筒中水面对应的刻度值用V表示；将V0、V的数据记在实验数据记录表中．
(2)在烧杯中注入适量的水，用调节好的天平测出烧杯和水的总质量mo，并记在实验数据记录表中；将步骤(1)中用细线拴好的铝块悬挂并浸没在烧杯内的水中（烧杯置于天平的左盘上），铝块不接触烧杯，在天平右盘添加适量的砝码，移动游码，天平再次平衡时，天平右盘中砝码的总质量与游码所对刻度值之和用m表示，将m的数据记在实验数据记录表中．
(3)换用体积不同的铝块，仿照步骤(1)、(2)再做2次实验，依次读出它们浸没在量筒的
水中时，水面对应的刻度值V的数据；分别测出相应的每个铝块悬挂并浸没在烧杯的水中时m的数据；分别将每次的V、m的数据记在实验数据记录表中．
(4)根据V排=V-Vo,F浮=mg一m0g分别计算出3次的V排和F浮的数据，并分别记在实验数据记录表中．
实验数据记录表：
典例543
如图所示是小华利用合金块、水等器材来探究浮力的实验情景．设计甲、乙、丙所示实验的目的是探究浮力的大小与的关系，合金块浸没在水中时所受浮力为N，合金块的休积m3，其密度为kg／m3.(g取10N/kg)
【答案】排开液体的体积1lxl0-43×l03
1
|
|
