探究浮力大小的实验 知识点题库

小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计,底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等


  1. (1) 小冉进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为   N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地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

    2.6

    2.5

    2.4

    2.4

    2.3

  2. (2) 在实验步骤B中铜块所受浮力F= N.

  3. (3) 分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟 有关;分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟 有关.

  4. (4) 小冉用表格中的数据算出了某种液体的密度是 kg/m3(结果保留一位小数),还算出了步骤B中铜块下表面受到水的压强是  Pa,并发现步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐  (选填“增大”或“减小”).

  5. (5) 小冉在步骤B的基础上继续探究:保持铜块下表面所处的位置不变,把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向烧杯内加水,发现弹簧测力计的示数逐渐(选填“增大”或“减小”);当所加水使铜块刚好浸没时(水未溢出),烧杯底部受到水的压强增加了  Pa.(已知在一定范围内,弹簧受到的拉力每减少0.1N,弹簧的长度就缩短0.1cm)

如图甲所示,在一只薄塑料袋中装满盐水(盐水的密度为1.2g/cm3),用细线扎紧袋口,用弹簧测力计测得其所受重力为12N;再将这个装水的塑料袋浸入烧杯内的水中,如图乙所示,当弹簧测力计示数为3N时,(不计塑料袋和细线的重),以下说法正确的是(  )



A . 烧杯的水面上升,好像多了12N B . 水对杯底的压力增加了9N C . 袋内水面与烧杯中的水面相比比烧杯中的水面低 D . 袋内外水面高低无法判断

(1)图1是验证阿基米德原理的一个实验过程图,通过图中  两个步骤测出了浮力(选填代号即可).

(2)小明同学利用上面实验中的器材和木块,进一步探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理.但实验过程中有一个步骤与上图不同,这个步骤是   (选填代号即可).

(3)在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,班级的“物理小博土”为同学们做了如图2所示的一系列实验.实验中物体在盐水中受到的浮力为   .请你从中选出一些图,针对某一个因素进行探究,并通过分析弹簧测力计的示数,说明你的探究结果:

探究的因素是: 

选用的图是:   .(填图中的序号).

探究的结果是: 

小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了研究,下图表示探究过程及有关数据.

  1. (1) 分析图B、C、D,说明浮力大小跟   有关.


  2. (2) 分析图  ,说明浮力大小跟液体密度有关.

  3. (3) 物体完全浸没在煤油中所受的浮力是 N.

  4. (4) 小明还想探究浮力大小与物体形状是否有关,他找来一小团橡皮泥、烧杯和水进行实验,实验步骤如下:

    步骤一:将橡皮泥团放入盛有适量水的烧杯中,橡皮泥团下沉至杯底.

    步骤二:将橡皮泥团捏成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上.

    (a)小明通过分析得出结论:由于第一次橡皮泥团受到的浮力小于第二次呈“碗状”时受到的浮力,所以物体受到的浮力与其形状有关.

    (b)同组的小红不同意小明得出的结论,她指出小明的实验有一处错误,所以才会得出错误的结论,错误的原因是:他只关注了橡皮泥形状的改变,没有控制物体都要 .

为研究盛有水的容器在浸入物体后,容器底部所受水压强p的情况,某小组同学利用两端开口的玻璃筒、小球和弹簧测力计进行实验。他们先在一端扎紧橡皮膜的玻璃筒内盛水,再将小球逐渐浸入水中,其实验过程及现象如图所示。小明由此提出猜想:盛有水容器在浸入物体后,容器底部所受水压强p随小球所受浮力F的增加而增大。

① 请写出如图中支持小明猜想的实验现象。

为验证猜想,该小组继续进行研究,他们先将重为16牛物体A挂在测力计下,随后逐步将其浸入盛有水的圆柱形容器中。实验中,他们读出物体A在各处静止时的测力计示数F、并测得此时容器底部所受水的压强p , 再计算得到物体A所受的浮力F和容器底部所受水压强的增加量Dp。实验过程的示意图以及相应实验数据记录在下表内。

②请补全实验序号1中的数据。

③ 分析比较表中实验数据及相应的示意图,可判断小明的猜想是的(选填“正确”或“错误”)。

④分析比较表中第四行和第六行的实验数据及相应的示意图,可得出初步结论:在物体浸入盛有水圆柱形容器的过程中,

为了验证阿基米德原理,小明在一只塑料袋(塑料袋很轻很薄)中装入大半袋水,用弹簧测力计测出盛有水的塑料袋所受重力的大小。再将塑料袋慢慢浸入水中,观察到测力计的示数变,说明盛水的塑料袋排开越大,受到的浮力越大。继续将塑料袋慢慢浸入水中,当观察到现象时,弹簧测力计的示数为零,由此验证了阿基米德原理。小华准备将塑料袋装满水做同样的实验,操作时发现,塑料袋尚未完全浸入水中弹簧测力计的示数已为零,这是原故。

在进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小明和同学们提出了以下猜想:

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.可能与液体的密度有关    D.可能与物体浸在液体中的体积有关

为了验证上述猜想,小明选用了物块甲和乙(甲和乙的体积相等但密度不同)、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳若干条等器材,做了如下图所示的实验。

  1. (1) 分析比较实验①⑤,可知甲浸没在水中时所受到的浮力是N。
  2. (2) 分析比较实验①④⑤,可以验证猜想是错误的。
  3. (3) 分析比较实验①⑤与②⑥,可以验证猜想是错误的。
  4. (4) 分析比较实验,可以验证猜想D是正确的。
  5. (5) 分析比较实验可得:浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
  6. (6) 综合以上分析,得出最后的实验结论是浸在液体中的物体所受浮力的大小与有关。
  7. (7) 实验完成后,在进一步分析实验数据的基础上,小明发现利用实验①和④(或⑤、⑥)和水的密度,还可以测定甲物体的
在探究“浮力大小跟哪些因素有关”的实验中,小丽提出以下猜想,并通过如图所示的一系列实验来验证她的猜想。

猜想一:浮力的大小与物体排开水的体积有关;

猜想二:浮力的大小与物体沉没在液体中的深度有关;

猜想三:浮力的大小与液体的密度有关。

  1. (1) 小丽利用弹簧测力计测出铜块的重力如图中A所示,铜块的重力为N
  2. (2) 将铜块部分浸入水中,比较A,B两次实验,可知,此时铜块所受的浮力为N
  3. (3) 比较A和(填实验序号)两次实验,可验证“猜想一”是否正确;比较A、C和D三次实验,可知“猜想二”是的(“正确”或“错误”)
  4. (4) 小丽通过A、D、E三次实验,可得出浮力的大小与液体的密度(“有”或“无”)关。
  5. (5) 另一位同学通过A,C,E三次实验得出浮力的大小与物体沉没在液体中的深度有关的结论,你他的做法正确吗?(“正确”或“不正确”),原因是.
小聪在实验室中研究浮力的有关问题。

  1. (1) 如图甲,小聪将两端蒙上橡皮膜的玻璃筒竖直放置在水中,观察到下端橡皮膜凹陷程度比上端明显,根据观察现象可知浮力产生的原因是
  2. (2) 小聪利用酒精、水、弹簧测力计和一个小铁块等器材,进行了如图乙所示的实验。分析实验信息可以得出物体在液体中所受浮力与液体的密度大小关系是:
  3. (3) 小聪在体验“物体沉与浮”的实践活动中,将一枚新鲜鸡蛋放在清水中,观察到鸡蛋沉在水底,向水中慢慢加些盐,并轻轻搅拌,观察到鸡蛋上浮。请解释鸡蛋在盐水中上浮的原因:向水中加盐,使水的密度,鸡蛋在水中排开水的体积,则鸡蛋受到的水的浮力(以上三空填变化情况);当鸡蛋受到的水的浮力自重时(选填“大于”、“等于”或“小于”),鸡蛋将上浮。
如左图所示的实验装置可用来做验证原理的实验,主要验证浸在液体中的物体所受浮力大小与的关系。根据此原理可以制成测量液体密度的仪器,叫,如右图所示,其中此仪器密度示数大小数字标注正确的是

某小組同学在“探究物体在液体中所受向上的力与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计拉着一个圆柱体,测力计示数为F0 . 现将圆柱体悬空放置在一个烧杯中,倒入液体A,圆柱体的下表面到液面的深度为h,记录下此时弹簧测力计的示数为F以及F0和F的差为△F.接着,将液体A替换为液体B,重复上述实验,记录数据如下表一、二所示。

表一 液体A(ρA=0.8×103千克/米3

实验序号

h(厘米)

F(牛)

△F(牛)

1

3

8.5

1.5

2

6

7

3

3

9

5.5

4.5

4

12

5

5

表二液体B   (ρB=1.0×103千克/米3

实验序号

h(厘米)

F(牛)

△F(牛)

5

3

8.5

1.2

6

6

7.6

2.4

7

9

6.4

3.6

8

12

6

4

①根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据,分析比较弹簧测力计的示数F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系,可得出的初步结论是:同一物体在同种液体中,

②根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据,分析比较△F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系,可得出的初步结论是:同一物体在同种液体中,

③根据实验序号1与5或2与6或3与7的数据,分析比较△F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系,可得出的初步结论是

④本实验中,圆柱体的重力为牛,高度为厘米。

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,某同学进行了下图所示的实验:

  1. (1) 你觉得合理的实验顺序是
  2. (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. (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. (4) 合金块的密度是
在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想:

猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关

猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关

猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关

猜想4:浮力的大小可能与浸入液体的体积有关

  1. (1) 如图甲所示,用手把饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力,这个事实可以支持以上猜想 (选填序号)
  2. (2) 为了研究猜想1和猜想2,使用了体积相同的A,B,C三个圆柱体,测得重力分别为4N,4.5N和5N然后进行如图乙所示的实验。

    ①在序号a的实验中圆柱体受的浮力为N;

    ②比较序号 ,e的三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关;

    ③进一步分析可知:液体的密度越大,物体所受的浮力越 ;

    ④比较序号a,b,c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力关。

  3. (3) 为了研究猜想3,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图丙所示的实验,由此小明得出的结论:浮力的大小与物体的形状有关,小珍认为这结论不可靠,主要原因是 。

某实验小组做探究金属块浸没在水中所受的浮力大小和金属块排开的水重的关系的实验,按照下面图A、图B、图C、图D的顺序做实验;请将下面记录实验数据的表格的内容补充完整,并写出实验结论。(图中弹簧测力计示数已经标出,实验结论可以用式子表示)

金属块重/N

金属块浸没在水中时弹簧测力计的示数/N

金属块受到的浮力/N

桶和桶中的水的总重/N

空桶重/N

金属块排开的水所受的重力/N

4

实验得出的结论是:

在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下猜想:

①可能跟物体浸没在液体中的深度有关;

②可能跟物体的密度有关;

③可能跟物体的体积有关;

④可能跟物体浸在液体中的体积有关;

⑤可能跟液体的密度有关。

为了验证上述猜想,某小组同学利用下列器材做了如图所示的实验:(g取10N/kg,水的密度为1.0×103 kg/m3

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  1. (1) 分析比较实验C与D,可以验证猜想是错误的;分析比较实验C与E,可以验证猜想是正确的。(选填猜想序号①②③④⑤)
  2. (2) 根据A与C两图所标的实验数据,可知物体浸没在水中所受的浮力为N,物体的体积为m3,物体的密度为,kg/m3
在探究物体所受浮力大小与物体排开液体所受重力大小关系的实验中,小明的操作过程如图所示。

实验步骤:

①用细线将物块系好,挂在已调零的弹簧测力计挂钩上,测出物块所受的重力 ;再用弹簧测力计测出小桶所受的重力 (如图甲),将数据分别记录在表格中;

②将一定量的水倒入溢水杯中(如图乙);

③将挂在弹簧测力计挂钩上的物块浸没在溢水杯内的水中,不接触溢水杯,同时用小桶收集溢出的水,物块静止、待溢水杯中的水不再流出时,读出弹簧测力计示数 (如图丙),将数据记录在表格中;

④将步骤③中装有溢出水的小桶挂在弹簧测力计挂钩上,测出小桶和溢出水的总重 (如图丁),将数据记录在表格中;

⑤利用测量数据计算出物体所受浮力 的大小,并与 进行比较。

  1. (1) 请补充步骤⑤中的表达式 (用上述测量量的符号表示);
  2. (2) 请指出小明在实验过程中存在的问题
  3. (3) 小明改正了上述的问题后,重新正确地进行了实验,并通过实验得到 的关系。现将物块悬挂在弹簧测力计的挂钩上;使物块逐渐浸入溢水杯中、在此过程中记录了多组物块浸入水中不同体积时弹簧测力计的示数F,及通过测量 得到物块受到的浮力 ,最后根据记录的多组数据绘制了如图所示的图像。由图像可知物块所受的重力为N。当浮力是2.5N时,弹簧测力计的示数F为N。

小李同学在游泳时发现,人在水中越往深处走就感觉所受到的浮力越大,于是他猜想;“浮力的大小可能与物体浸入水中的深度有关或与物体排开水的体积有关”于是他找来了金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯、水和盐水等器材进行了如图所示的实验探究。

  1. (1) 由实验可知:物体排开水的体积越大,物体受到的浮力就(选填“越大”或“越小”);
  2. (2) 小李同学绘制了弹簧测力计的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入水中深变化关系图像,如右上图。分析图像可知:金属圆柱体所受浮力的变化情况图像是(选填“a或b”);当金属圆柱体完全浸没后所受到的浮力是N,金属圆柱体所受浮力与金属圆柱体所处的深度(选填“有”或“无”)关;图F中弹簧测力计的示数应是N;(盐水的密度 ρ盐水=1.1×103 kg/m3
  3. (3) 实验结束后,小李同学想继续探究浮力的大小与物体的形状是否有关,他找来了一块橡皮泥,把橡皮泥捏成形状不同的小块放入水中,发现有些情况漂浮在水面上,有些情况沉入水底。所以他认为:浮力大小与物体的形状有关,你认为他的结论是(选填“正确”或“错误”)。理由是:
  4. (4) 探究浮力的大小与物体的密度是否有关,小东同学提出了如下方案,你认为合理的是(______)
    A . 选择两个质量相等,密度不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力的大小 B . 选择两个体积相等,密度不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力的大小 C . 选择两个密度相等,体积不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力的大小
如图是小军在探究“物体受到的浮力与哪些因素有关”的实验,请帮他完成以下问题:

  1. (1) 物体重力是N;物体浸没在水中所受浮力是N;物体浸没在盐水中所受浮力比水中多N。
  2. (2) 对比分析②③两次实验,可以探究浮力大小与是否有关;对比分析③④两次实验,可以探究浮力大小与是否有关;探究浮力大小与液体密度是否有关,可以选择实验。
  3. (3) 小军想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他找来薄铁片、烧杯和水进行实验,实验步骤如下:

    步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底。

    步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。

    通过分析可知,第一次铁片受到的浮力(选填“大于”“等于”或“小于”)第二次铁片受到的浮力。小军得出:物体受到的浮力与其形状有关,你认为小军得出的结论是(填“正确”或“不正确”),原因是:他只关注了铁片形状的变化,而忽视了对浮力的影响。

某同学用下列器材探究“液体内部的压强”。

  1. (1) 他向图甲的U形管内注入适量的液体,为了使实验现象更明显,液体最好用(填“有色”或“无色”);使用前,当液体静止时,U形管两侧液面高度;(填“相等”或“不相等”);
  2. (2) 图乙压强计通过U形管两侧液面的来反映橡皮膜所受压强的大小;
  3. (3) 为了检验“液体内部的压强与液体密度有关”这一结论,他用图丙的装置,在容器的左右两侧分别装入深度相同的不同液体,看到橡皮膜向左侧凸起,则侧液体的密度较大。(填“左”或“右”)。
兴趣小组探究影响浮力大小的因素。

  1. (1) 提出如下猜想

    猜想1:与物体浸在液体中的深度有关

    猜想2:与物体浸在液体中的体积有关

    猜想3:与液体的密度有关

    小组为验证上述猜想,用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等,按图甲步骤进行实验:

    ①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块;

    ②根据图A、B、C的测量结果,小明认为猜想1是正确的,小华却认为不一定正确。你觉得小华的理由是

    ③小华为了证明自己的想法,利用上述器材设计实验D,根据A、B、D的测量结果,可得:浮力大小与物体浸在液体中的深度无关,请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图;

    ④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关:

    ⑤根据A、C、E的结果,得出浮力大小还与有关。

  2. (2) 小华把4个磁力块组合成下图,她还能探究浮力大小与的关系。

  3. (3) 爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系,设计了如下实验:取两个相同的容积均为300mL的一次性塑料杯甲、乙(杯壁厚度和杯的质量不计),甲杯中装入50g水,乙杯中装入100g水,然后将乙杯放入甲杯中,发现乙杯浮在甲杯中。这时甲杯中水产生的浮力为N;这个实验说明,液体(能/不能)产生比自身重力大的浮力。(g取10N/kg)
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