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人教版物理八年级下册期末创新专题精练专题14验证阿基米德原理的实验类问题(原卷版+解析)
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这是一份人教版物理八年级下册期末创新专题精练专题14验证阿基米德原理的实验类问题(原卷版+解析)，共12页。
（1）如图甲所示，用弹簧测力计测出一满袋水的重力为2N（不计袋子厚度和重力）；
（2）乙图，将水袋浸入水中，静止时弹簧测力计示数为1.2N，此时水袋所受浮力为 N；
（3）丙图，继续让水袋下沉，但未浸没，水袋所受浮力 （选填“变小”、“不变”或“变大”）；
（4）丁图，水袋浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为0N。由此 （选填“能”或“不能”）得到结论：此时水袋受到的浮力等于它排开水所受到的重力；
（5）设丙图中水袋受到的浮力为F浮，排开水所受到的重力为G排，则F浮 G排（选填“＝”或“≠”）。
2. （2022内蒙古包头）兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计）
（1）使用弹簧测力计前，要将指针调在_______位置。
（2）实验中所用物块的重力为_______N。
（3）同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力________（填“偏大”或“偏小”）。
（4）溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示，物块受到的浮力为________N，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小________。
（5）继续实验，将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，如图丙所示，发现F5>F3，说明物块受到的浮力大小与_______有关。换用酒精再次实验的目的是_______（填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。
3．（2022四川达州）某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块（不吸水）、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
（1）如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤，最科学合理的实验顺序是 。
（2）根据图中的实验数据可求出石块的密度为 kg/m3（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）。
（3）兴趣小组的同学换用不同的物体（不吸液体）或液体按科学合理的顺序进行了多次实验，由实验数据得出F浮 G排（选填“＞”“＜”或“＝”），从而验证了阿基米德原理的正确性。
（4）图丁步骤中，小石块逐渐浸入液体过程中（未接触溢水杯），液体对杯底的压强 （选填“逐渐变大”“一直不变”或“逐渐变小”）。
（5）如果换用密度小于液体密度的物体（不吸液体）来进行该实验，则图 步骤中可不使用弹簧测力计。
（6）其中一个同学每次进行图甲步骤时，都忘记将溢水杯中液体装满，其他步骤无误，因而他会得出F浮 G排（小桶中液体所受重力）的结论。（选填“＞”“＜”或“＝”）
4. （2022山东枣庄）小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
（1）实验步骤如图（a）所示，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为、、、，物体受到的浮力______；
（2）小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究，实验数据如下表：
分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论是：______；
（3）小李在探究物体c所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的原因：______；
（4）小张利用身边的器材对小李的实验进行改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯（由饮料瓶和吸管组成）、薄塑料杯（质量忽略不计）等器材，装置如图（b）所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐______，弹簧测力计B的示数逐渐______，若弹簧测力计A的示数变化量为，弹簧测力计B的示数变化量为，则它们的大小关系是______（选填“>”、“＝”或“<”）；
（5）针对两种实验方案，小张实验装置的优点是______（填答案标号）。
A．弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B．实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
5．（2021云南）某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
（1）弹簧测力计使用前要先进行 。
（2）实验步骤如图1所示，甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮＝ 。
（3）以下选项中若 成立，则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A.F1﹣F2＝F3﹣F4
B.F1﹣F3＝F4﹣F2
C.F3﹣F2＝F1﹣F4
（4）另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）对实验进行改进，装置如图2所示。向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到A的示数逐渐 ，B的示数逐渐 ，且A、B示数的变化量 （选填“相等”或“不相等”）。
（5）比较两种实验方案，改进后的优点是 （多选）
A.测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化，测力计固定、示数更稳定
C.能同步观察测力计A、B示数的变化
物体
物重G/N
物体浸没在水中测力计的示数F/N
浮力
空桶重
桶与排开水的总重
排开水重
a
1.2
0.7
0.5
0.6
1.1
0.5
b
2
1.4
0.6
0.6
1.2
0.6
c
2.4
1.7
0.7
0.6
1.2
0.6
用22个创新专题精练让2023人教版物理8年级下册期末考试百分百（全国通用）
专题14 验证阿基米德原理的实验类问题
1．（2021湖南岳阳）如图是“探究阿基米德原理”的实验，其步骤如下：
（1）如图甲所示，用弹簧测力计测出一满袋水的重力为2N（不计袋子厚度和重力）；
（2）乙图，将水袋浸入水中，静止时弹簧测力计示数为1.2N，此时水袋所受浮力为 N；
（3）丙图，继续让水袋下沉，但未浸没，水袋所受浮力 （选填“变小”、“不变”或“变大”）；
（4）丁图，水袋浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为0N。由此 （选填“能”或“不能”）得到结论：此时水袋受到的浮力等于它排开水所受到的重力；
（5）设丙图中水袋受到的浮力为F浮，排开水所受到的重力为G排，则F浮 G排（选填“＝”或“≠”）。
【答案】（2）0.8；（3）变大；（4）能；（5）＝。
【解析】（1）根据F浮＝G﹣F示求出浮力的大小；
（2）浸入液体中的物体受到的浮力的大小与排开的液体的体积有关；
（3）由阿基米德原理得出塑料袋所受浮力等于它排开的水的重力。
解：（2）将水袋浸入水中，静止时弹簧测力计示数为1.2N，F浮＝G﹣F示可知，此时水袋所受浮力为：F浮＝G﹣F示＝2N﹣1.2N＝0.8N；
（3）将水袋逐渐浸入水中时，水袋排开的水的体积变大，弹簧测力计的示数逐渐变小，说明水袋受到的浮力变大；
（4）当水袋浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为0N，说明浮力等于重力，又因为排开水的体积等于袋内水的体积，排开水的重力等于袋内水的重力，得到结论：浸在液体中的物体所受的浮力大小等于排开液体所受的重力；
（5）由阿基米德原理可知，物体受到的受力大小F浮与它排开水所受重力G排的关系与物体是否浸没无关。
【点评】本题目就是考查学生对阿基米德实验的掌握程度，看学生能否掌握每个步骤，以及每一步要测量的对象，只要基本知识掌握扎实，题目不难做出。
2. （2022内蒙古包头）兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计）
（1）使用弹簧测力计前，要将指针调在_______位置。
（2）实验中所用物块的重力为_______N。
（3）同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力________（填“偏大”或“偏小”）。
（4）溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示，物块受到的浮力为________N，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小________。
（5）继续实验，将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，如图丙所示，发现F5>F3，说明物块受到的浮力大小与_______有关。换用酒精再次实验的目的是_______（填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。
【答案】 （1）零刻度线 （2）4 （3）偏小 （4）1 相等
（5）液体密度（液体种类） 寻找普遍规律
【解析】（1）使用弹簧测力计前，要先看测力计的指针是否指0，不指示零刻线，要将指针调在零刻度线的位置。
（2）由甲图可知，左侧弹簧测力计的示数为4N，实验中所用物块的重力弹簧测力计的示数，等于为4N。
（3）溢水杯中未装满水，当物块浸入时，水先要充满溢水杯才会溢出，这样溢出水的体积小于物块浸入液体的体积，实验会使测得的溢出水的重力偏小。
（4）溢水杯装满水后，将物块浸没在水中， 如图乙所示，物块受到的浮力为
它排开水所受的重力大小
物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小相等。
（5）将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，由于酒精的密度小于水的密度，会发现 ，即物块在酒精中受到的浮力变小，说明物块受到的浮力大小与液体的密度有关。
换用酒精再次实验的目的是多次测量寻找浸在液体中的物体受到的浮力与它排开液体所受重力之间的普遍规律，避免只用一种液体实验得到结论的偶然性。
3．（2022四川达州）某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块（不吸水）、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
（1）如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤，最科学合理的实验顺序是 。
（2）根据图中的实验数据可求出石块的密度为 kg/m3（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）。
（3）兴趣小组的同学换用不同的物体（不吸液体）或液体按科学合理的顺序进行了多次实验，由实验数据得出F浮 G排（选填“＞”“＜”或“＝”），从而验证了阿基米德原理的正确性。
（4）图丁步骤中，小石块逐渐浸入液体过程中（未接触溢水杯），液体对杯底的压强 （选填“逐渐变大”“一直不变”或“逐渐变小”）。
（5）如果换用密度小于液体密度的物体（不吸液体）来进行该实验，则图 步骤中可不使用弹簧测力计。
（6）其中一个同学每次进行图甲步骤时，都忘记将溢水杯中液体装满，其他步骤无误，因而他会得出F浮 G排（小桶中液体所受重力）的结论。（选填“＞”“＜”或“＝”）
【答案】（1）丙、甲、丁、乙；（2）2.8×103；（3）＝；（4）一直不变；（5）丁；（6）＞。
【解析】（1）为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力，应先测量空桶的重，然后再测出石块的重力，并直接浸入水中观察测力计的示数，最后测排出的水和小桶的总重，求排出的水的重力．因此，最合理的顺序应为：丙、甲、丁、乙；
（2）由甲、丁根据称重法，石块浸没在水中受到的浮力大小为：
F浮＝G﹣F＝2.8N﹣1.8N＝1N；
根据G＝mg，物体的质量为：
m＝＝0.28kg；
根据阿基米德原理，物体的体积：
V＝V排＝＝＝1×10﹣4m3；
石块的密度为：
ρ＝＝＝2.8×103kg/m3；
（3）因G乙﹣G丙＝2N﹣1N＝1N，F浮＝1N；
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它排开液体的重力；
(4)小石块逐渐浸入液体过程中（未接触溢水杯），溢水杯中水的深度不变，根据公式
p＝ρgh可知，水对溢水杯底的压强不变；
（5）如果换用密度小于液体密度的物体（不吸液体）来进行该实验，此物体会漂浮在液面上，物体受到的浮力等于物体的重力，则图丁步骤中可不使用弹簧测力计；
（6）其中一个同学每次进行图甲步骤时，都忘记将溢水杯中液体装满，则G排偏小，实验时认为G排＝G溢，因而他会得出F浮＞G排的结论。
4. （2022山东枣庄）小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
（1）实验步骤如图（a）所示，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为、、、，物体受到的浮力______；
（2）小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究，实验数据如下表：
分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论是：______；
（3）小李在探究物体c所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的原因：______；
（4）小张利用身边的器材对小李的实验进行改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯（由饮料瓶和吸管组成）、薄塑料杯（质量忽略不计）等器材，装置如图（b）所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐______，弹簧测力计B的示数逐渐______，若弹簧测力计A的示数变化量为，弹簧测力计B的示数变化量为，则它们的大小关系是______（选填“>”、“＝”或“<”）；
（5）针对两种实验方案，小张实验装置的优点是______（填答案标号）。
A．弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B．实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
【答案】 （1） （2）物体浸在液体（或水）中所受浮力大小等于它排开液体（或水）所受的重力（或） （3）将物体c浸入水中之前，溢水杯没有加满水 （4）变小 变大 = （5）B
【解析】（1）实验步骤如图（a）所示，甲、丙中的弹簧测力计的示数分别为、，甲中的弹簧测力计的示数即为物体的重力大小，由称重法测浮力，物体受到的浮力
分析表中物体a、b的实验数据可知
F浮1=0.5N=G排1=0.5N
F浮2=0.6N=G排2=0.6N
小李得出的结论是：物体浸在液体（或水）中所受浮力大小等于它排开液体（或水）所受的重力。
（3）排除各种测量误差因素的影响，将物体c浸入水中之前，若溢水杯中没有装满水，则实际溢出水的体积小于应排出水的实际体积，则会导致物体排开液体受到的重力小于物体受到的浮力。
（4）逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，重物排开水的体积变大，受到的浮力变大，由称重法测浮力
F浮=G-F′
可知弹簧测力计A的示数逐渐变小；而重物排开水的体积越大时，薄塑料杯内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数逐渐越大，薄塑料杯的质量忽略不计时，由阿基米德原理可知，弹簧测力计A、B示数的变化量相等，即它们的大小关系是
（5）A．由称重法测浮力可知，弹簧测力计A的示数等于物体的重力减去受到的浮力，故A不符合题意；
B．薄塑料杯不计质量，能同步观察测力计A、B示数的变化，从而得出物体受到浮力的大小与排开液体所受重力的关系，故B符合题意。故选B。
5．（2021云南）某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
（1）弹簧测力计使用前要先进行 。
（2）实验步骤如图1所示，甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮＝ 。
（3）以下选项中若 成立，则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A.F1﹣F2＝F3﹣F4
B.F1﹣F3＝F4﹣F2
C.F3﹣F2＝F1﹣F4
（4）另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）对实验进行改进，装置如图2所示。向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到A的示数逐渐 ，B的示数逐渐 ，且A、B示数的变化量 （选填“相等”或“不相等”）。
（5）比较两种实验方案，改进后的优点是 （多选）
A.测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化，测力计固定、示数更稳定
C.能同步观察测力计A、B示数的变化
【答案】（1）校零；（2）F1﹣F3；（3）B；（4）变小；变大；相等；（5）BC。
【解析】（1）弹簧测力前要检查指针与零刻度线是否对齐，若不对齐，要调整至对齐，这一步骤叫校零；
（2）物体位于空中时弹簧测力计的示数即为其重力，又知道物体浸没时弹簧测力计的示数，根据称重法求出物体受到的浮力；
（3）根据图乙和图戊可知空烧杯的重力和物体浸没时排开液体与烧杯的总重力可求排开液体的重力，比较物体受到的浮力与排开液体的重力关系进行解答；
（4）如图2所示，向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，重物排开水的体积变大，受到的浮力变大，根据称重法F浮＝G﹣F′可知弹簧测力计A的示数变化；重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数越大，薄塑料袋的质量忽略不计时，根据阿基米德原理可知弹簧测力计A、B示数的变化量关系；
（5）改进后的优点从增加实验器材的目的来分析。
解：（1）弹簧测力计使用前指针要指向零刻度线，如果没指向零刻度线，需要校零；
（2）由图甲可知物体的重力G＝F1，由图丁可知物体浸没时弹簧测力计的示数F′＝F3，则物体受到的浮力F浮＝G﹣F′＝F1﹣F3；
（3）由图乙可知空烧杯的重力为F2，由图戊可知物体浸没时排开液体与烧杯的总重力为F4，则物体浸没时排开液体的重力G排＝F4﹣F2，
当F浮＝G排即F1﹣F3＝F4﹣F2可知，物体受到浮力的大小与排开液体所受重力相等；
（4）如图2所示，向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，重物排开水的体积变大，受到的浮力变大，由称重法F浮＝G﹣F′可知弹簧测力计A的示数变小，
重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数越大，薄塑料袋的质量忽略不计时，由阿基米德原理可知，弹簧测力计A、B示数的变化量相等；
（5）比较两种实验方案可知，改进后：
A.由称重法F浮＝G﹣F′可知，弹簧测力计A的示数等于物体的重力减去受到的浮力，故A错误；
B.由图2的实验装置和器材（两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋）可知，实验器材生活化，测力计固定、示数更稳定，故B正确；
C.薄塑料袋不计质量，能同步观察测力计A、B示数的变化，从而得出物体受到浮力的大小与排开液体所受重力的关系，故C正确。物体
物重G/N
物体浸没在水中测力计的示数F/N
浮力
空桶重
桶与排开水的总重
排开水重
a
1.2
0.7
0.5
0.6
1.1
0.5
b
2
1.4
0.6
0.6
1.2
0.6
c
2.4
1.7
0.7
0.6
1.2
0.6
（1）如图甲所示，用弹簧测力计测出一满袋水的重力为2N（不计袋子厚度和重力）；
（2）乙图，将水袋浸入水中，静止时弹簧测力计示数为1.2N，此时水袋所受浮力为 N；
（3）丙图，继续让水袋下沉，但未浸没，水袋所受浮力 （选填“变小”、“不变”或“变大”）；
（4）丁图，水袋浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为0N。由此 （选填“能”或“不能”）得到结论：此时水袋受到的浮力等于它排开水所受到的重力；
（5）设丙图中水袋受到的浮力为F浮，排开水所受到的重力为G排，则F浮 G排（选填“＝”或“≠”）。
2. （2022内蒙古包头）兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计）
（1）使用弹簧测力计前，要将指针调在_______位置。
（2）实验中所用物块的重力为_______N。
（3）同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力________（填“偏大”或“偏小”）。
（4）溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示，物块受到的浮力为________N，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小________。
（5）继续实验，将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，如图丙所示，发现F5>F3，说明物块受到的浮力大小与_______有关。换用酒精再次实验的目的是_______（填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。
3．（2022四川达州）某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块（不吸水）、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
（1）如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤，最科学合理的实验顺序是 。
（2）根据图中的实验数据可求出石块的密度为 kg/m3（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）。
（3）兴趣小组的同学换用不同的物体（不吸液体）或液体按科学合理的顺序进行了多次实验，由实验数据得出F浮 G排（选填“＞”“＜”或“＝”），从而验证了阿基米德原理的正确性。
（4）图丁步骤中，小石块逐渐浸入液体过程中（未接触溢水杯），液体对杯底的压强 （选填“逐渐变大”“一直不变”或“逐渐变小”）。
（5）如果换用密度小于液体密度的物体（不吸液体）来进行该实验，则图 步骤中可不使用弹簧测力计。
（6）其中一个同学每次进行图甲步骤时，都忘记将溢水杯中液体装满，其他步骤无误，因而他会得出F浮 G排（小桶中液体所受重力）的结论。（选填“＞”“＜”或“＝”）
4. （2022山东枣庄）小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
（1）实验步骤如图（a）所示，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为、、、，物体受到的浮力______；
（2）小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究，实验数据如下表：
分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论是：______；
（3）小李在探究物体c所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的原因：______；
（4）小张利用身边的器材对小李的实验进行改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯（由饮料瓶和吸管组成）、薄塑料杯（质量忽略不计）等器材，装置如图（b）所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐______，弹簧测力计B的示数逐渐______，若弹簧测力计A的示数变化量为，弹簧测力计B的示数变化量为，则它们的大小关系是______（选填“>”、“＝”或“<”）；
（5）针对两种实验方案，小张实验装置的优点是______（填答案标号）。
A．弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B．实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
5．（2021云南）某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
（1）弹簧测力计使用前要先进行 。
（2）实验步骤如图1所示，甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮＝ 。
（3）以下选项中若 成立，则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A.F1﹣F2＝F3﹣F4
B.F1﹣F3＝F4﹣F2
C.F3﹣F2＝F1﹣F4
（4）另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）对实验进行改进，装置如图2所示。向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到A的示数逐渐 ，B的示数逐渐 ，且A、B示数的变化量 （选填“相等”或“不相等”）。
（5）比较两种实验方案，改进后的优点是 （多选）
A.测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化，测力计固定、示数更稳定
C.能同步观察测力计A、B示数的变化
物体
物重G/N
物体浸没在水中测力计的示数F/N
浮力
空桶重
桶与排开水的总重
排开水重
a
1.2
0.7
0.5
0.6
1.1
0.5
b
2
1.4
0.6
0.6
1.2
0.6
c
2.4
1.7
0.7
0.6
1.2
0.6
用22个创新专题精练让2023人教版物理8年级下册期末考试百分百（全国通用）
专题14 验证阿基米德原理的实验类问题
1．（2021湖南岳阳）如图是“探究阿基米德原理”的实验，其步骤如下：
（1）如图甲所示，用弹簧测力计测出一满袋水的重力为2N（不计袋子厚度和重力）；
（2）乙图，将水袋浸入水中，静止时弹簧测力计示数为1.2N，此时水袋所受浮力为 N；
（3）丙图，继续让水袋下沉，但未浸没，水袋所受浮力 （选填“变小”、“不变”或“变大”）；
（4）丁图，水袋浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为0N。由此 （选填“能”或“不能”）得到结论：此时水袋受到的浮力等于它排开水所受到的重力；
（5）设丙图中水袋受到的浮力为F浮，排开水所受到的重力为G排，则F浮 G排（选填“＝”或“≠”）。
【答案】（2）0.8；（3）变大；（4）能；（5）＝。
【解析】（1）根据F浮＝G﹣F示求出浮力的大小；
（2）浸入液体中的物体受到的浮力的大小与排开的液体的体积有关；
（3）由阿基米德原理得出塑料袋所受浮力等于它排开的水的重力。
解：（2）将水袋浸入水中，静止时弹簧测力计示数为1.2N，F浮＝G﹣F示可知，此时水袋所受浮力为：F浮＝G﹣F示＝2N﹣1.2N＝0.8N；
（3）将水袋逐渐浸入水中时，水袋排开的水的体积变大，弹簧测力计的示数逐渐变小，说明水袋受到的浮力变大；
（4）当水袋浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为0N，说明浮力等于重力，又因为排开水的体积等于袋内水的体积，排开水的重力等于袋内水的重力，得到结论：浸在液体中的物体所受的浮力大小等于排开液体所受的重力；
（5）由阿基米德原理可知，物体受到的受力大小F浮与它排开水所受重力G排的关系与物体是否浸没无关。
【点评】本题目就是考查学生对阿基米德实验的掌握程度，看学生能否掌握每个步骤，以及每一步要测量的对象，只要基本知识掌握扎实，题目不难做出。
2. （2022内蒙古包头）兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计）
（1）使用弹簧测力计前，要将指针调在_______位置。
（2）实验中所用物块的重力为_______N。
（3）同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力________（填“偏大”或“偏小”）。
（4）溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示，物块受到的浮力为________N，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小________。
（5）继续实验，将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，如图丙所示，发现F5>F3，说明物块受到的浮力大小与_______有关。换用酒精再次实验的目的是_______（填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。
【答案】 （1）零刻度线 （2）4 （3）偏小 （4）1 相等
（5）液体密度（液体种类） 寻找普遍规律
【解析】（1）使用弹簧测力计前，要先看测力计的指针是否指0，不指示零刻线，要将指针调在零刻度线的位置。
（2）由甲图可知，左侧弹簧测力计的示数为4N，实验中所用物块的重力弹簧测力计的示数，等于为4N。
（3）溢水杯中未装满水，当物块浸入时，水先要充满溢水杯才会溢出，这样溢出水的体积小于物块浸入液体的体积，实验会使测得的溢出水的重力偏小。
（4）溢水杯装满水后，将物块浸没在水中， 如图乙所示，物块受到的浮力为
它排开水所受的重力大小
物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小相等。
（5）将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，由于酒精的密度小于水的密度，会发现 ，即物块在酒精中受到的浮力变小，说明物块受到的浮力大小与液体的密度有关。
换用酒精再次实验的目的是多次测量寻找浸在液体中的物体受到的浮力与它排开液体所受重力之间的普遍规律，避免只用一种液体实验得到结论的偶然性。
3．（2022四川达州）某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块（不吸水）、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。
（1）如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤，最科学合理的实验顺序是 。
（2）根据图中的实验数据可求出石块的密度为 kg/m3（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）。
（3）兴趣小组的同学换用不同的物体（不吸液体）或液体按科学合理的顺序进行了多次实验，由实验数据得出F浮 G排（选填“＞”“＜”或“＝”），从而验证了阿基米德原理的正确性。
（4）图丁步骤中，小石块逐渐浸入液体过程中（未接触溢水杯），液体对杯底的压强 （选填“逐渐变大”“一直不变”或“逐渐变小”）。
（5）如果换用密度小于液体密度的物体（不吸液体）来进行该实验，则图 步骤中可不使用弹簧测力计。
（6）其中一个同学每次进行图甲步骤时，都忘记将溢水杯中液体装满，其他步骤无误，因而他会得出F浮 G排（小桶中液体所受重力）的结论。（选填“＞”“＜”或“＝”）
【答案】（1）丙、甲、丁、乙；（2）2.8×103；（3）＝；（4）一直不变；（5）丁；（6）＞。
【解析】（1）为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力，应先测量空桶的重，然后再测出石块的重力，并直接浸入水中观察测力计的示数，最后测排出的水和小桶的总重，求排出的水的重力．因此，最合理的顺序应为：丙、甲、丁、乙；
（2）由甲、丁根据称重法，石块浸没在水中受到的浮力大小为：
F浮＝G﹣F＝2.8N﹣1.8N＝1N；
根据G＝mg，物体的质量为：
m＝＝0.28kg；
根据阿基米德原理，物体的体积：
V＝V排＝＝＝1×10﹣4m3；
石块的密度为：
ρ＝＝＝2.8×103kg/m3；
（3）因G乙﹣G丙＝2N﹣1N＝1N，F浮＝1N；
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它排开液体的重力；
(4)小石块逐渐浸入液体过程中（未接触溢水杯），溢水杯中水的深度不变，根据公式
p＝ρgh可知，水对溢水杯底的压强不变；
（5）如果换用密度小于液体密度的物体（不吸液体）来进行该实验，此物体会漂浮在液面上，物体受到的浮力等于物体的重力，则图丁步骤中可不使用弹簧测力计；
（6）其中一个同学每次进行图甲步骤时，都忘记将溢水杯中液体装满，则G排偏小，实验时认为G排＝G溢，因而他会得出F浮＞G排的结论。
4. （2022山东枣庄）小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
（1）实验步骤如图（a）所示，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为、、、，物体受到的浮力______；
（2）小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究，实验数据如下表：
分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论是：______；
（3）小李在探究物体c所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的原因：______；
（4）小张利用身边的器材对小李的实验进行改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯（由饮料瓶和吸管组成）、薄塑料杯（质量忽略不计）等器材，装置如图（b）所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐______，弹簧测力计B的示数逐渐______，若弹簧测力计A的示数变化量为，弹簧测力计B的示数变化量为，则它们的大小关系是______（选填“>”、“＝”或“<”）；
（5）针对两种实验方案，小张实验装置的优点是______（填答案标号）。
A．弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B．实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
【答案】 （1） （2）物体浸在液体（或水）中所受浮力大小等于它排开液体（或水）所受的重力（或） （3）将物体c浸入水中之前，溢水杯没有加满水 （4）变小 变大 = （5）B
【解析】（1）实验步骤如图（a）所示，甲、丙中的弹簧测力计的示数分别为、，甲中的弹簧测力计的示数即为物体的重力大小，由称重法测浮力，物体受到的浮力
分析表中物体a、b的实验数据可知
F浮1=0.5N=G排1=0.5N
F浮2=0.6N=G排2=0.6N
小李得出的结论是：物体浸在液体（或水）中所受浮力大小等于它排开液体（或水）所受的重力。
（3）排除各种测量误差因素的影响，将物体c浸入水中之前，若溢水杯中没有装满水，则实际溢出水的体积小于应排出水的实际体积，则会导致物体排开液体受到的重力小于物体受到的浮力。
（4）逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，重物排开水的体积变大，受到的浮力变大，由称重法测浮力
F浮=G-F′
可知弹簧测力计A的示数逐渐变小；而重物排开水的体积越大时，薄塑料杯内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数逐渐越大，薄塑料杯的质量忽略不计时，由阿基米德原理可知，弹簧测力计A、B示数的变化量相等，即它们的大小关系是
（5）A．由称重法测浮力可知，弹簧测力计A的示数等于物体的重力减去受到的浮力，故A不符合题意；
B．薄塑料杯不计质量，能同步观察测力计A、B示数的变化，从而得出物体受到浮力的大小与排开液体所受重力的关系，故B符合题意。故选B。
5．（2021云南）某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
（1）弹簧测力计使用前要先进行 。
（2）实验步骤如图1所示，甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮＝ 。
（3）以下选项中若 成立，则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A.F1﹣F2＝F3﹣F4
B.F1﹣F3＝F4﹣F2
C.F3﹣F2＝F1﹣F4
（4）另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）对实验进行改进，装置如图2所示。向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到A的示数逐渐 ，B的示数逐渐 ，且A、B示数的变化量 （选填“相等”或“不相等”）。
（5）比较两种实验方案，改进后的优点是 （多选）
A.测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化，测力计固定、示数更稳定
C.能同步观察测力计A、B示数的变化
【答案】（1）校零；（2）F1﹣F3；（3）B；（4）变小；变大；相等；（5）BC。
【解析】（1）弹簧测力前要检查指针与零刻度线是否对齐，若不对齐，要调整至对齐，这一步骤叫校零；
（2）物体位于空中时弹簧测力计的示数即为其重力，又知道物体浸没时弹簧测力计的示数，根据称重法求出物体受到的浮力；
（3）根据图乙和图戊可知空烧杯的重力和物体浸没时排开液体与烧杯的总重力可求排开液体的重力，比较物体受到的浮力与排开液体的重力关系进行解答；
（4）如图2所示，向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，重物排开水的体积变大，受到的浮力变大，根据称重法F浮＝G﹣F′可知弹簧测力计A的示数变化；重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数越大，薄塑料袋的质量忽略不计时，根据阿基米德原理可知弹簧测力计A、B示数的变化量关系；
（5）改进后的优点从增加实验器材的目的来分析。
解：（1）弹簧测力计使用前指针要指向零刻度线，如果没指向零刻度线，需要校零；
（2）由图甲可知物体的重力G＝F1，由图丁可知物体浸没时弹簧测力计的示数F′＝F3，则物体受到的浮力F浮＝G﹣F′＝F1﹣F3；
（3）由图乙可知空烧杯的重力为F2，由图戊可知物体浸没时排开液体与烧杯的总重力为F4，则物体浸没时排开液体的重力G排＝F4﹣F2，
当F浮＝G排即F1﹣F3＝F4﹣F2可知，物体受到浮力的大小与排开液体所受重力相等；
（4）如图2所示，向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，重物排开水的体积变大，受到的浮力变大，由称重法F浮＝G﹣F′可知弹簧测力计A的示数变小，
重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数越大，薄塑料袋的质量忽略不计时，由阿基米德原理可知，弹簧测力计A、B示数的变化量相等；
（5）比较两种实验方案可知，改进后：
A.由称重法F浮＝G﹣F′可知，弹簧测力计A的示数等于物体的重力减去受到的浮力，故A错误；
B.由图2的实验装置和器材（两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋）可知，实验器材生活化，测力计固定、示数更稳定，故B正确；
C.薄塑料袋不计质量，能同步观察测力计A、B示数的变化，从而得出物体受到浮力的大小与排开液体所受重力的关系，故C正确。物体
物重G/N
物体浸没在水中测力计的示数F/N
浮力
空桶重
桶与排开水的总重
排开水重
a
1.2
0.7
0.5
0.6
1.1
0.5
b
2
1.4
0.6
0.6
1.2
0.6
c
2.4
1.7
0.7
0.6
1.2
0.6
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