7. 在探究影响浮力大小因素的实验中,同学们提出了下列4种猜想。
猜想1:浮力大小与液体密度有关。

猜想2:浮力大小与物体浸入液体的体积有关。
猜想3:浮力大小与物体的形状有关。
猜想4:浮力大小与物体所受的重力有关。
(1)如题7图a所示,小明把一个柱状固体挂在弹簧测力计下,使它浸在液体中的体积逐渐增大,观察到弹簧测力计的读数逐渐减小。此实验说明猜想是正确的。
(2)如题7图b所示,小明将同一石块分别浸没在水和盐水中,此实验是为了验证猜想。在实验中,观察到石块浸没在盐水中静止时弹簧测力计的示数小,则说明石块在盐水中受到的浮力。(更大/更小)
(3)为了验证猜想3,小明将同一橡皮泥做成不同形状,先后放入水中,发现有的漂浮在水面上,有的下沉。由此得出结论:浮力的大小与物体的形状有关。请指出他的实验方案的错误:。
(4)为了验证猜想4,小明将所受重力相同而体积不同的铁块和铝块浸没在水中,观察到它们所受的浮力大小不相等。由此得出结论:浮力的大小与物体所受的重力无关。请指出他的实验方案的错误:。
猜想1:浮力大小与液体密度有关。
猜想2:浮力大小与物体浸入液体的体积有关。
猜想3:浮力大小与物体的形状有关。
猜想4:浮力大小与物体所受的重力有关。
(1)如题7图a所示,小明把一个柱状固体挂在弹簧测力计下,使它浸在液体中的体积逐渐增大,观察到弹簧测力计的读数逐渐减小。此实验说明猜想是正确的。
(2)如题7图b所示,小明将同一石块分别浸没在水和盐水中,此实验是为了验证猜想。在实验中,观察到石块浸没在盐水中静止时弹簧测力计的示数小,则说明石块在盐水中受到的浮力。(更大/更小)
(3)为了验证猜想3,小明将同一橡皮泥做成不同形状,先后放入水中,发现有的漂浮在水面上,有的下沉。由此得出结论:浮力的大小与物体的形状有关。请指出他的实验方案的错误:。
(4)为了验证猜想4,小明将所受重力相同而体积不同的铁块和铝块浸没在水中,观察到它们所受的浮力大小不相等。由此得出结论:浮力的大小与物体所受的重力无关。请指出他的实验方案的错误:。
答案
2
1
更大
没有控制橡皮泥浸入液
体的体积相同
没有控制
物体排开液体的体积相同,同时改变了物体的重力和体积
1
更大
没有控制橡皮泥浸入液
体的体积相同
没有控制
物体排开液体的体积相同,同时改变了物体的重力和体积
解析
【解析】
(1) 图a中,保持液体密度等其他因素不变,使物体浸入液体的体积逐渐增大,弹簧测力计示数减小,说明物体受到的浮力增大,此实验说明猜想2是正确的。
(2) 图b中,同一石块浸没在水和盐水中,控制了物体浸入液体的体积相同,改变液体密度,是为了验证猜想1;根据称重法$F_{浮}=G-F_{拉}$,弹簧测力计示数越小,物体受到的浮力越大,所以石块在盐水中受到的浮力更大。
(3) 验证猜想3时,将同一橡皮泥做成不同形状,有的漂浮有的下沉,没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同,无法得出浮力大小与形状有关的结论。
(4) 验证猜想4时,选用重力相同而体积不同的铁块和铝块,没有控制物体排开液体的体积相同,同时改变了物体的重力和体积,变量不唯一,实验方案错误。
【答案】
(1) 2
(2) 1;更大
(3) 没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同
(4) 没有控制物体排开液体的体积相同,同时改变了物体的重力和体积
【知识点】
浮力的影响因素、控制变量法、称重法测浮力
【点评】
本题通过探究浮力大小的影响因素,重点考查控制变量法在实验中的应用,要求学生明确实验中变量的控制,理解称重法测浮力的原理。
【难度系数】
0.6
(1) 图a中,保持液体密度等其他因素不变,使物体浸入液体的体积逐渐增大,弹簧测力计示数减小,说明物体受到的浮力增大,此实验说明猜想2是正确的。
(2) 图b中,同一石块浸没在水和盐水中,控制了物体浸入液体的体积相同,改变液体密度,是为了验证猜想1;根据称重法$F_{浮}=G-F_{拉}$,弹簧测力计示数越小,物体受到的浮力越大,所以石块在盐水中受到的浮力更大。
(3) 验证猜想3时,将同一橡皮泥做成不同形状,有的漂浮有的下沉,没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同,无法得出浮力大小与形状有关的结论。
(4) 验证猜想4时,选用重力相同而体积不同的铁块和铝块,没有控制物体排开液体的体积相同,同时改变了物体的重力和体积,变量不唯一,实验方案错误。
【答案】
(1) 2
(2) 1;更大
(3) 没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同
(4) 没有控制物体排开液体的体积相同,同时改变了物体的重力和体积
【知识点】
浮力的影响因素、控制变量法、称重法测浮力
【点评】
本题通过探究浮力大小的影响因素,重点考查控制变量法在实验中的应用,要求学生明确实验中变量的控制,理解称重法测浮力的原理。
【难度系数】
0.6
8. 实践活动:将一个皮球慢慢压入水中,感受浮力的变化。当皮球完全浸没在水中后,浮力会怎么变化?
答案
解:当皮球完全浸没在水中后,排开液体的体积$V_{排}$不变,水的密度$\rho_{液}$不变,
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,可知浮力大小保持不变。
根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,可知浮力大小保持不变。
解析
【解析】
当皮球完全浸没在水中后,排开液体的体积$V_{排}$不变,水的密度$\rho_{液}$不变,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,可知浮力大小保持不变。
【答案】
当皮球完全浸没在水中后,浮力大小保持不变。
【知识点】
阿基米德原理
【点评】
本题结合实践活动情境,考查对阿基米德原理的理解与应用,引导学生将实验现象与物理规律相结合,加深对浮力影响因素的认识。
【难度系数】
0.7
当皮球完全浸没在水中后,排开液体的体积$V_{排}$不变,水的密度$\rho_{液}$不变,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,可知浮力大小保持不变。
【答案】
当皮球完全浸没在水中后,浮力大小保持不变。
【知识点】
阿基米德原理
【点评】
本题结合实践活动情境,考查对阿基米德原理的理解与应用,引导学生将实验现象与物理规律相结合,加深对浮力影响因素的认识。
【难度系数】
0.7
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