实验16 探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系练习题

实验十六  探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系

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◎ 核心考点：

1.主要实验器材：弹簧测力计、物体（）、溢水杯、小桶、细线、水、盐水；

2.测量浮力的原理：称重法（）；测量重力的方法：差值法。

3.实验步骤：

探究1：物体所受浮力的测量：

先用弹簧测力计测出物体的重力G，再把物体浸没在液体中，读出测力计的示数F，则浮力的大小=          。

探究2：物体排开液体所受重力的测量：

先用弹簧测力计测出空桶的重力G1，在用弹簧测力计测出小桶和排开液体的总重力G2，则排开液体的重力G液=             。

换用不同的液体、不同的物体进行多次实验。

注意：溢水杯应装满水，保证物体排开的液体全部流入小桶。

实验记录

【分析和论证】略

【实验结论】

浸在液体中物体受到的浮力，大小等于它排开的液体所受到的重力，用公式表示为

【交流与讨论】

（1）若先将物体放入水中测浮力，再测物体的重力，物体沾水所测重力偏大，则所测浮力偏大；

（2）先测桶和排开液体的重力，再测桶的重力：所测桶沾水重力偏大，所测排开液体的重力偏小。

（3）石块在浸入前，水面要与溢水口相平，若水面不与溢水口相平，不会影响浮力的大小，但会导致排到小桶内的水小于石块排开的水的体积，最终导致得到物体所受浮力大于排开的液体所受重力的错误结论。

（4）实验中换用大小不同的石块，不同的液体，进行多次测量，是为了使实验结论更具有普遍性。

（5）测量物体排开的液体所受重力的方法：先测出空桶的重力G1，再测出桶和溢出水的总重力G2，则排开的液体所受的重力为G排=G2-G1。

（6）浸没在水中的物体匀速向下运动过程中，物体受到的浮力不变，压强变大。

（7）利用计算液体的密度、物体排开液体的体积、物体受到的浮力，判断物体的浮沉等。

◎ 针对训练

某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。

（1）如图所示的四个实验步骤，合理的实验顺序是　                 　。

（2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为　   　N.石块排开的水所受的重力可由　    　（填代号）两个步骤测出。

（3）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于　      。

（4）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是　    　。

A.用原来的方案和器材多次测量取平均值

B.用原来的方案将水换成酒精进行实验

C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验

（5）另一实验小组在步骤甲的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则　       　（选填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论。

（6）小明将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用弹簧秤挂着铝块，将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图所示，在铝块浸入水的过程中，溢水杯底所受水的压力将　      　（选填“变大”或“变小”或“不变”），电子秤的读数将　      　（选填“变大”或“变小”或“不变”）。

答案：（1）丁、乙、甲、丙；（2）1.4；丙丁；（3）排开液体的重力；（4）A；（5）能；（6）不变；不变。

如图所示是小芳同学探究“阿基米德原理”的实验，其中桶A为圆柱形。

（1）正确的操作顺序最佳是　   　。

A.乙丙甲丁   B.乙甲丙丁   C.甲丁乙丙   D.乙丙丁甲

（2）将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中，用桶B接住溢出的水，如图丙所示。则空桶A受到的浮力为　  　N。

（3）测出桶B和溢出水的总重力，如图丁所示，则桶A排开水的重力　  　（选填“大于”、“小于”或“等于”）桶A受到的浮力。

（4）在实验中，排除测量误差因素的影响，小芳若发现桶A排开水的重力明显小于所受的浮力，造成这种结果的原因可能是　                                   。

（5）接着小芳同学往桶A中加入沙子进行实验，得到4组数据，表格如下，其中有明显错误的是第　  　次，实验中，随着加入沙子越多，桶A浸入水中就越　  　（选填“深”或“浅”）。

（6）分析以上探究过程可以得到的结论是：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于该物体　                            　。

（7）小芳同学进一步探究，她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中，桶A浸入水中的深度为h1，浸入另一液体中的深度为h2，设水的密度为ρ水，则另一液体的密度表达式为　                 　（用题中所给和所测物理量的字母表示）。

答案：

（1）4.8；

（2）有关；

（3）丁、戊；

（4）将弹簧测力计固定在铁架台上；

（5）乙、丙；

（6）大；

（7）B；

（8）2.8×10-4；2.4×103；

（9）①小于；形状；排开液体体积

如图所示是小芳同学探究“阿基米德原理”的实验，其中桶A为圆柱形。

（1）正确的操作顺序最佳是　   　。

A.乙丙甲丁   B.乙甲丙丁   C.甲丁乙丙   D.乙丙丁甲

（2）将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中，用桶B接住溢出的水，如图丙所示。则空桶A受到的浮力为　  　N。

（3）测出桶B和溢出水的总重力，如图丁所示，则桶A排开水的重力　  　（选填“大于”、“小于”或“等于”）桶A受到的浮力。

（4）在实验中，排除测量误差因素的影响，小芳若发现桶A排开水的重力明显小于所受的浮力，造成这种结果的原因可能是　                                   。

（5）接着小芳同学往桶A中加入沙子进行实验，得到4组数据，表格如下，其中有明显错误的是第　  　次，实验中，随着加入沙子越多，桶A浸入水中就越　  　（选填“深”或“浅”）。

（6）分析以上探究过程可以得到的结论是：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于该物体　                            　。

（7）小芳同学进一步探究，她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中，桶A浸入水中的深度为h1，浸入另一液体中的深度为h2，设水的密度为ρ水，则另一液体的密度表达式为　                 　（用题中所给和所测物理量的字母表示）。

答案：（1）B；  （2）2；  （3）等于；  （4）溢水杯中没装满水；  （5）3，深；（6）排开液体所受的重力；（7）。