专题12：浮力大小与什么因素有关的实验探究

1专题12：浮力大小与什么因素有关的实验探究1、（2008年南宁市）小刚在学习了阿基米德原理(F浮=G捧)后，推导得出F浮=ρ液V排g，从而知道物体受到的浮力大小与液体的_______和物体_________有关。小刚进一步猜想，物体所受浮力大小是否与物体的形状有关?针对这个问题，他选用以下实验器材进行探究：弹簧测力计、体积相同的圆柱体和长方体铝块各—块、烧杯、细线和水。实验步骤如下：①用细线将圆柱体、长方体铝块先后挂在弹簧测力计上，测出它们的重力分别为G1、G2；②将圆柱体铝块挂在弹簧测力计上并浸没入水中，记下弹簧测力计的示数F1。；③将长方体铝块挂在弹簧测力计上并浸没入水中，记下弹簧测力计的示数F2；则：(1)比较两铝块的重力G1、G2的大小关系为_______；(2)利用以上实验数据比较：若_______，说明浮力大小与物体形状无关；若________，说明浮力大小与物体形状有关。2、（2008年大连市）小明猜想“浮力大小F与液体的密度ρ和物体排开液体的体积V有关”，他为了探究F与V的关系，自制了6个塑料块（密度大于水），其体积分别为10cm3、20cm3、30cm3、40cm3、50cm3、60cm3，将各塑料块分别挂在弹簧测力计上，记下各塑料块在空气中和完全浸没在水中时弹簧测力计的示数。（1）小明记录的实验数据见下表。根据表中的数据在坐标纸上画出F与V的关系图象。（2）根据图象，可得出F与V的关系是：____________________________________。（3）通过分析图象，得出当V为75cm3时所对应的浮力F＝__________N。（4）通过提取和处理表中的相关信息，回答下列问题：a、现有量程为0.5N和1N两个弹簧测力计，哪一个测力计符合该实验的要求？________。B、实验中，小明每一次用弹簧测力计时，其指针都恰好在刻度线上，则该弹簧测力计的分度值不超过多少N？__________________。3.（2008年广安市）如图所示是研究浮力与哪些因素有关的实验，弹簧测力计下挂着同一物体，其示数依次是5N,4N、4N、3N。2（l）比较图乙和丙得到的结论是：浸没在液体里的物体所受浮力的大小与_____无关。（2）比较图_____和图_____可得到的结论是：浮力的大小与液体的密度有关。4、（2008年山西省太原市）小明和小华分别利用重为1N的橡皮泥、弹簧测力计、细线、烧杯和水等器材探究浮力大小与物体形状的关系。他们将各自的橡皮泥依次捏成圆锥体和圆柱体进行实验，实验过程及相关数据如图所示。请你解答下列问题：（1）图A中橡皮泥所受浮力的大小为_____N。（2）他们经过交流发现实验结论不一致，你认为_____的实验方案得出的结论更可靠，另一方案得出的结论不可靠的主要原因是_______________________________。（3）在初中物理学习中与上述实验方法相同的实验有________________。（只举一例）5、（2008年济南市）通过实验认识了浮力后，小军和小民班的同学在老师的引导下，继续对“浮力的大小与哪些因素有关”进行了实验探究。首先，他们对“浮力的大小与哪些因素有关”进行了猜想，在老师的帮助下将同学们的猜想归纳如下：猜想l：浮力的大小可能与物体的质量有关；猜想2：浮力的大小可能与液体的密度有关；猜想3：浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关；猜想4：浮力的大小可能与物体浸入液体的体积有关。(1)小军所在组的同学为了验证猜想1和猜想2，选用了体积相同、质量不同的三个圆柱形物体A、B、C并测出了它们的重分别为4N、4.5N和5N，然后进行了下图所示的实验。①比较图中序号为a、b、c的三次实验，得出的结论是：浮力的大小与________。②比较图中序号为____、____、____的三次实验可以得出结论：浮力的大小与液体的密度有关；液体的密度越大，同一物体受到的浮力也越大。(2)猜想3是小民所在组的同学提出的，请你举出一个生活中的实例来支持他们的猜想。____________________________________________________________________________(3)小民所在组的同学为了验证猜想3，选用了与小军所在组相同的圆柱形物体A，进行了下图所示的实验，得到的3实验数据如下表：分析上表中的实验数据，得到的实验结论是：______________________________。之后，他们在与其他组同学交流的基础上，在老师的引导下继续进行着探究……6、（2008年孝感市）在“浮力”这一节，老师要求同学们完成下面5个内容。（1）如图甲所示，在水桶中装半桶水。用手把空的饮料罐按入水中越深，观察发现水面升得越高，说明饮料罐排开水的重力越大；同时感受到手对罐向下的压力也越大，这说明罐受到向上的浮力（选填“变大”、“变小”、“不变”）。于是同学们猜想：浮力大小可能跟排开水的重力有关。（2）如图乙所示在弹簧测力计下面挂一石块，测得石块重力为G，把石块浸入水中静止时弹簧测力计示数减小为F，分析石块在水中静止时受力，则石块所受浮力的表达式：F浮=。（3）在“探究浮力大小跟排开液体重力大小的关系”时，老师提供足够的器材，同学们设计并完成实验，下表是某组同学记录的数据，请在空格处填上适当数据。物体重力G/N物体浸入液体中弹簧测力计示数F/N浮力F浮/N物体排开水的重力G排/N862（4）分析上表数据得出结论：。（5）请同学们运用自己所学知识，器材不限，设计一种测王冠密度的方案（要求不损坏王冠）①如何测王冠的质量m？；②如何测王冠的体积V？；由即可计算出王冠的密度。7、（2008南充市）小刚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酒精)，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。下图表示探究过程及有关数据。mV4(1)分析②、③、④，说明浮力大小跟有关。(2)分析，说明浮力大小跟液体的密度有关。(3)物体完全浸没在酒精中所受的浮力是N。(4)根据图中的实验数据，该金属块的密度是kg／m3。(g取10N／kg)8、（2008济宁市）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：①可能跟物体浸入液体的深度有关；②可能跟物体的重力有关；③可能跟物体的体积有关；④可能跟物体浸入液体的体积有关；⑤可能跟液体的密度有关。为了验证上述猜想，李明做了如图甲所示的实验：他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，在这一实验中：（1）铁块从位置1－2－3的过程中，弹簧测力计的示数，说明铁块受到的浮力；从位置3－4的过程中，弹簧测力计的示数，说明铁块受到的浮力。（填“变大”、“变小”或“不变”）（2）通过这一实验可以验证上述猜想是正确的，猜想是不正确的（填上面猜想的序号）。（3）给你一杯清水、一个熟鸡蛋和适量的食盐（如图乙），请你设计实验验证浮力与液体的密度是否有关。简要写出你的实验验证的方法。9、（2008年临沂市）孙晓同学在家中利用身边的物品探究浮力的有关因素时，他把木块压入水中后松开手，发现木块又浮了上来，由此他得出浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有关的结论。请你利用弹簧测力计、烧杯、小石块、线、水设计一个探究方案来验证或否定他的结论。（1）提出问题：物体受到的浮力跟物体浸没在液体中的深度是否有关？（2）猜想或假设：（3）设计实验进行验证（说出你的实验设想）：510、(2007年黄石市五校联合模拟)小组同学通过实验研究浸在液体中的物体表面受到液体的压力大小与什么因素有关。他们把高为0.2米的实心圆柱体；先后浸入A、B两种液体中（ρA＜ρB），并用力Fl改变下表面到液面的距离h，如左图所示。他们利用仪器测得力F1和圆柱体下(或上)表面受到液体的压强，并利用公式求得下(或上)表面受到液体的压力，记录数据如表一、表二所示。⑴分析比较实验序号1、2与3或7、8与9等数据中的距离h和下表面受到液体压力F3的关系及相关条件，可得出的初步结论是：_______________________________________________________。⑵分析比较实验序号________________________________________等数据中的距离h和上表面受到液体压力F2的关系及相关条件，可得出的初步结论是：当深度相同时，液体的密度越大，圆柱体上表面受到液体的压力越大。⑶请将表一和表二填写完整。⑷甲、乙两位同学进一步综合分析了表一、表二中后三列数据及相关条件，甲同学计算了F3与F1的差值，分别为14.0牛、16.O牛、18.0牛和14.2牛、16.4牛、18.6牛，由此得出结论：浸没在同种液体中的圆柱体，下、上表面受到的液体压力差随深度的增加而增大；乙同学计算了F3与F2的差值，分别为20.O牛、20.0牛、20.0牛和22.0牛、22.0牛、22.0牛，由此得出结论：浸没在同种液体中的圆柱体，下、上表面受到的液体压力差是个定值。请判断，甲同学的分析____________________，乙同学的分析_____________________________。(均选填“错误”、“合理但结论不完整”或“合理且结论完整”)11、（2007年潍坊市）实验中学物理课外实验小组，为了探究物体浸在水中不同深度所受浮力的变化情况，进行了如下的实验：将一挂在弹簧测力计下的圆柱型金属体（高度为10cm）缓慢浸入水中（水足够深），从圆柱体接触水面至接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处的深度h和弹簧测力计的示数F．实验数据如下表．（1）请将后4次实验计算出的浮力填入表格；6（2）依据表中数据，在右边的坐标系中画出浮力F浮与深度h关系的图象；（3）通过对图象的分析，你得到的结论是：________12.(2007年浙江省嘉兴)在科学学习中，我们常利用身边的一些材料，设计一些简单实验来证明或否定某一结论。例如：将铁块挂在弹簧秤下，分别读出铁块在空气中和浸在液体中时弹簧秤的示数，两者之差就是铁块在液体中受到的浮力。下面是同学们研究浮力的实验片段：（1）将铁块悬挂在弹簧秤下，再将铁块分别浸没在水中和酒精中，比较铁块浸没在水中和酒精中受到的浮力大小。这一实验是为了证明浮力的大小跟_______有关。（2）小张认为“物体浸入液体的深度越深，受到的浮力越大”的说法是错误的，他设计的实验是“将同一铁块浸没在水中不同深度处，观察弹簧秤的示数。”预计看到弹簧秤的示数_______。其实，“物体浸入液体的深度越深，受到的浮力越大”的说法，在实验过程中的某个阶段也是正确的，这个阶段是_______。13、（2007重庆市）同学们在学习“阿基米德原理”这节课上．仔细观察了老师所做的演示实验(如图甲所示)．课后复习时．物理兴趣小组的同学们，经过反复的思考、讨论，提出了对该实验的改进意见，并动手制作出了如图乙所示的实验装置，其中A、B为两个规格相同的弹簧秤，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管自制的溢水杯，杯中加人红色的水，F是升降平台(摇动手柄，可使平台高度缓慢上升、下降)，G为铁架台．（1）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，观察到弹簧秤A的示数________；弹簧秤B的示数________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。比较弹簧秤A的示数变化量FA＇和弹簧秤B的示数变化量FB＇，它们的大小关系是FA＇______FB＇(迭填“”、“”或“=”)，(2)通过分析，你认为应提醒兴趣小组的同学在操作时要注意什么问题?(请写出两条)①___________________________________________________________________；②___________________________________________________________________。(3)对比图甲、图乙的两组实验，改进后的实验与