1. 探究浮力的大小与物体浸没的深度的关系

弹簧测力计示数不变,说明物体受到的浮力与物体浸没的深度。
弹簧测力计示数不变,说明物体受到的浮力与物体浸没的深度。
答案
无关
解析
【分析】
要探究浮力大小与物体浸没深度的关系,需采用控制变量法,控制液体密度和物体排开液体的体积不变,改变物体浸没的深度。根据称重法测浮力的公式$F_{浮}=G-F_{拉}$,观察弹簧测力计示数变化:当物体完全浸没后,改变浸没深度,弹簧测力计示数始终不变,结合物体重力不变,说明浮力大小不变,因此可推断浮力与物体浸没的深度无关。
【解析】
1. 由图可知,物体的重力$G=1.8N$;
2. 当物体完全浸没在水中不同深度时,弹簧测力计的示数均为$F_{拉}=1.2N$;
3. 根据称重法计算浮力:$F_{浮}=G-F_{拉}=1.8N-1.2N=0.6N$,可见物体完全浸没后,改变浸没深度,浮力大小保持不变;
4. 由此得出结论:物体受到的浮力与物体浸没的深度无关。
【答案】
无关
【知识点】
称重法测浮力;浮力的影响因素;控制变量法
【点评】
本题通过控制变量法探究浮力与浸没深度的关系,关键是明确当物体完全浸没后,排开液体的体积和液体密度均不变,此时改变深度不影响浮力大小,需注意区分物体未浸没和完全浸没的不同实验情况。
【难度系数】
0.8
要探究浮力大小与物体浸没深度的关系,需采用控制变量法,控制液体密度和物体排开液体的体积不变,改变物体浸没的深度。根据称重法测浮力的公式$F_{浮}=G-F_{拉}$,观察弹簧测力计示数变化:当物体完全浸没后,改变浸没深度,弹簧测力计示数始终不变,结合物体重力不变,说明浮力大小不变,因此可推断浮力与物体浸没的深度无关。
【解析】
1. 由图可知,物体的重力$G=1.8N$;
2. 当物体完全浸没在水中不同深度时,弹簧测力计的示数均为$F_{拉}=1.2N$;
3. 根据称重法计算浮力:$F_{浮}=G-F_{拉}=1.8N-1.2N=0.6N$,可见物体完全浸没后,改变浸没深度,浮力大小保持不变;
4. 由此得出结论:物体受到的浮力与物体浸没的深度无关。
【答案】
无关
【知识点】
称重法测浮力;浮力的影响因素;控制变量法
【点评】
本题通过控制变量法探究浮力与浸没深度的关系,关键是明确当物体完全浸没后,排开液体的体积和液体密度均不变,此时改变深度不影响浮力大小,需注意区分物体未浸没和完全浸没的不同实验情况。
【难度系数】
0.8
2. 探究浮力的大小与物体浸在液体中的体积的关系

弹簧测力计示数变小,说明物体浸在液体中的体积越大,浮力。
弹簧测力计示数变小,说明物体浸在液体中的体积越大,浮力。
答案
越大
解析
【分析】
首先回忆称重法测浮力的公式:$ F_{浮}=G-F_{示} $。观察题图可知,物体的重力$ G=1.8N $保持不变,随着物体浸在水中的体积逐渐增大,弹簧测力计的示数逐渐减小。根据公式,当重力G不变时,弹簧测力计示数$ F_{示} $越小,物体受到的浮力$ F_{浮} $就越大,由此可推导浮力与物体浸在液体中体积的关系。
【解析】
根据称重法测浮力:$ F_{浮}=G-F_{示} $。
由图可知,物体重力$ G=1.8N $,随着物体浸在水中的体积增大,弹簧测力计的示数依次为1.6N、1.4N、1.2N,逐渐减小。
因为G不变,$ F_{示} $越小,$ F_{浮} $越大,所以物体浸在液体中的体积越大,浮力越大。
【答案】
越大
【知识点】
称重法测浮力;浮力与排液体积的关系
【点评】
本题通过实验现象结合称重法公式,探究浮力大小与物体浸在液体中体积的关系,侧重对实验数据分析和规律总结能力的考查,属于基础实验题。
【难度系数】
0.8
首先回忆称重法测浮力的公式:$ F_{浮}=G-F_{示} $。观察题图可知,物体的重力$ G=1.8N $保持不变,随着物体浸在水中的体积逐渐增大,弹簧测力计的示数逐渐减小。根据公式,当重力G不变时,弹簧测力计示数$ F_{示} $越小,物体受到的浮力$ F_{浮} $就越大,由此可推导浮力与物体浸在液体中体积的关系。
【解析】
根据称重法测浮力:$ F_{浮}=G-F_{示} $。
由图可知,物体重力$ G=1.8N $,随着物体浸在水中的体积增大,弹簧测力计的示数依次为1.6N、1.4N、1.2N,逐渐减小。
因为G不变,$ F_{示} $越小,$ F_{浮} $越大,所以物体浸在液体中的体积越大,浮力越大。
【答案】
越大
【知识点】
称重法测浮力;浮力与排液体积的关系
【点评】
本题通过实验现象结合称重法公式,探究浮力大小与物体浸在液体中体积的关系,侧重对实验数据分析和规律总结能力的考查,属于基础实验题。
【难度系数】
0.8
3. 探究浮力的大小与液体的密度的关系

弹簧测力计示数变小,说明液体的密度越大,浮力。
弹簧测力计示数变小,说明液体的密度越大,浮力。
答案
越大
解析
【分析】
首先回忆称重法测浮力的公式:$F_{浮}=G-F_{示}$。我们可以先分别计算物体在酒精、水、盐水中受到的浮力,再结合三种液体的密度大小关系(盐水密度>水的密度>酒精密度),对比浮力的变化规律,从而得出液体密度与浮力的关系。
【解析】
根据称重法测浮力的公式$F_{浮}=G-F_{拉}$,计算物体在不同液体中受到的浮力:
1. 物体在空气中的重力$G=1.8N$;
2. 在酒精中受到的浮力:$F_{浮1}=G-F_{1}=1.8N-1.3N=0.5N$;
3. 在水中受到的浮力:$F_{浮2}=G-F_{2}=1.8N-1.2N=0.6N$;
4. 在盐水中受到的浮力:$F_{浮3}=G-F_{3}=1.8N-1.0N=0.8N$。
已知液体密度关系为$\rho_{盐水}>\rho_{水}>\rho_{酒精}$,对应的浮力关系为$F_{浮3}>F_{浮2}>F_{浮1}$,且物体排开三种液体的体积相同,因此可得:液体的密度越大,浮力越大。
【答案】
越大
【知识点】
称重法测浮力;浮力与液体密度的关系
【点评】
本题通过控制物体排开液体的体积相同,利用称重法计算不同密度液体中物体受到的浮力,探究浮力大小与液体密度的关系,考查了控制变量法的应用和对浮力相关规律的理解。
【难度系数】
0.7
首先回忆称重法测浮力的公式:$F_{浮}=G-F_{示}$。我们可以先分别计算物体在酒精、水、盐水中受到的浮力,再结合三种液体的密度大小关系(盐水密度>水的密度>酒精密度),对比浮力的变化规律,从而得出液体密度与浮力的关系。
【解析】
根据称重法测浮力的公式$F_{浮}=G-F_{拉}$,计算物体在不同液体中受到的浮力:
1. 物体在空气中的重力$G=1.8N$;
2. 在酒精中受到的浮力:$F_{浮1}=G-F_{1}=1.8N-1.3N=0.5N$;
3. 在水中受到的浮力:$F_{浮2}=G-F_{2}=1.8N-1.2N=0.6N$;
4. 在盐水中受到的浮力:$F_{浮3}=G-F_{3}=1.8N-1.0N=0.8N$。
已知液体密度关系为$\rho_{盐水}>\rho_{水}>\rho_{酒精}$,对应的浮力关系为$F_{浮3}>F_{浮2}>F_{浮1}$,且物体排开三种液体的体积相同,因此可得:液体的密度越大,浮力越大。
【答案】
越大
【知识点】
称重法测浮力;浮力与液体密度的关系
【点评】
本题通过控制物体排开液体的体积相同,利用称重法计算不同密度液体中物体受到的浮力,探究浮力大小与液体密度的关系,考查了控制变量法的应用和对浮力相关规律的理解。
【难度系数】
0.7
4. 探究浮力的大小与物体的密度的关系$(V_{A}=V_{B})$

弹簧测力计示数之差不变,说明物体受到的浮力与物体的密度。
弹簧测力计示数之差不变,说明物体受到的浮力与物体的密度。
答案
无关
解析
【分析】
要探究浮力大小与物体密度的关系,需采用控制变量法,控制物体排开液体的体积和液体密度相同,改变物体的密度。首先根据称重法$F_{浮}=G-F_{示}$计算物体受到的浮力,通过比较浮力大小得出结论。已知$V_{A}=V_{B}$,两物体都浸没在水中,说明排开水的体积相同,液体密度为水的密度保持不变;A、B体积相同但重力不同,说明两物体密度不同。计算可知两物体受到的浮力相等,弹簧测力计示数之差(即浮力)不变,由此可推导出浮力与物体密度的关系。
【解析】
根据称重法测浮力公式$F_{浮}=G-F_{拉}$:
1. 计算物体A受到的浮力:
$F_{浮A}=G_{A}-F_{A示}=1.6N - 0.6N=1N$;
2. 计算物体B受到的浮力:
$F_{浮B}=G_{B}-F_{B示}=4.8N - 3.8N=1N$;
已知$V_{A}=V_{B}$,两物体均浸没在水中,即排开液体的体积$V_{排}=V_{物}$,液体密度不变。A、B体积相同但重力不同,说明两物体密度不同,而它们受到的浮力相等,弹簧测力计示数之差(浮力)不变,因此物体受到的浮力与物体的密度无关。
【答案】
无关
【知识点】
称重法测浮力;浮力影响因素
【点评】
本题通过控制变量法探究浮力与物体密度的关系,控制排开液体的体积和液体密度相同,改变物体密度,利用称重法计算浮力并比较,考查了对控制变量法的应用及浮力影响因素的理解。
【难度系数】
0.8
要探究浮力大小与物体密度的关系,需采用控制变量法,控制物体排开液体的体积和液体密度相同,改变物体的密度。首先根据称重法$F_{浮}=G-F_{示}$计算物体受到的浮力,通过比较浮力大小得出结论。已知$V_{A}=V_{B}$,两物体都浸没在水中,说明排开水的体积相同,液体密度为水的密度保持不变;A、B体积相同但重力不同,说明两物体密度不同。计算可知两物体受到的浮力相等,弹簧测力计示数之差(即浮力)不变,由此可推导出浮力与物体密度的关系。
【解析】
根据称重法测浮力公式$F_{浮}=G-F_{拉}$:
1. 计算物体A受到的浮力:
$F_{浮A}=G_{A}-F_{A示}=1.6N - 0.6N=1N$;
2. 计算物体B受到的浮力:
$F_{浮B}=G_{B}-F_{B示}=4.8N - 3.8N=1N$;
已知$V_{A}=V_{B}$,两物体均浸没在水中,即排开液体的体积$V_{排}=V_{物}$,液体密度不变。A、B体积相同但重力不同,说明两物体密度不同,而它们受到的浮力相等,弹簧测力计示数之差(浮力)不变,因此物体受到的浮力与物体的密度无关。
【答案】
无关
【知识点】
称重法测浮力;浮力影响因素
【点评】
本题通过控制变量法探究浮力与物体密度的关系,控制排开液体的体积和液体密度相同,改变物体密度,利用称重法计算浮力并比较,考查了对控制变量法的应用及浮力影响因素的理解。
【难度系数】
0.8
例3 (山西中考)小明发现木头在水中是漂浮的,而铁块在水中会下沉,他猜想浮力的大小与浸在液体中的物体的密度有关。为此他进行了如下探究,请你帮助他完成实验。

实验思路:
1. 选取体积相同、不同的物体$A$和$B$分别浸没在水中,分别测出其所受的浮力并进行比较。
实验过程:
2. 按照实验思路依次进行如图所示的操作,从甲图中可知物体$A$所受的浮力为$N$。观察乙图可知物体$B$在水中受到的拉力为$N$,物体$B$所受的浮力为$N$。
实验结论:
3. 分析实验数据,可得出初步结论:。
实验思路:
1. 选取体积相同、不同的物体$A$和$B$分别浸没在水中,分别测出其所受的浮力并进行比较。
实验过程:
2. 按照实验思路依次进行如图所示的操作,从甲图中可知物体$A$所受的浮力为$N$。观察乙图可知物体$B$在水中受到的拉力为$N$,物体$B$所受的浮力为$N$。
实验结论:
3. 分析实验数据,可得出初步结论:。
答案
密度(或质量)
1.2
2.8
1.2
浮力
的大小与浸在液体中的物体的密度无关
1.2
2.8
1.2
浮力
的大小与浸在液体中的物体的密度无关
解析
【分析】
这是探究浮力大小与物体密度关系的实验,需用控制变量法分析:
1. 实验思路:要探究浮力与物体密度的关系,需控制物体排开液体的体积、液体密度相同,只改变物体密度,因此要选取体积相同、密度不同的物体;
2. 实验过程:利用称重法$F_{浮}=G-F_{拉}$计算浮力,先读取物体重力和浸没时的拉力,再代入公式计算;
3. 实验结论:比较两个物体的浮力大小,若浮力相等,则说明浮力与物体密度无关,反之则有关。
【解析】
1. 实验思路:
根据控制变量法,探究浮力与物体密度的关系时,需控制排开液体体积和液体密度相同,改变物体密度,故选取体积相同、密度不同的物体A和B。
2. 实验过程:
物体A的重力$G_A=F_1=3.0\ \mathrm{N}$,浸没在水中时拉力$F_{拉A}=F_2=1.8\ \mathrm{N}$,根据称重法,物体A所受浮力:
$F_{浮A}=G_A-F_{拉A}=3.0\ \mathrm{N}-1.8\ \mathrm{N}=1.2\ \mathrm{N}$;
由乙图弹簧测力计放大示数可知,分度值为$0.2\ \mathrm{N}$,示数为$2.8\ \mathrm{N}$,即物体B在水中受到的拉力为$2.8\ \mathrm{N}$;
物体B的重力$G_B=F_3=4.0\ \mathrm{N}$,则物体B所受浮力:
$F_{浮B}=G_B-F_{拉B}=4.0\ \mathrm{N}-2.8\ \mathrm{N}=1.2\ \mathrm{N}$。
3. 实验结论:
物体A、B密度不同,体积相同且均浸没在水中(排开水的体积相同),所受浮力相等,因此得出结论:浮力的大小与浸在液体中的物体的密度无关。
【答案】
密度;1.2;2.8;1.2;浮力的大小与浸在液体中的物体的密度无关
【知识点】
控制变量法;称重法测浮力;浮力影响因素
【点评】
本题考查控制变量法在探究实验中的应用,以及称重法测浮力的计算,需通过分析实验数据归纳实验结论,注重对实验探究能力的考查。
【难度系数】
0.6
这是探究浮力大小与物体密度关系的实验,需用控制变量法分析:
1. 实验思路:要探究浮力与物体密度的关系,需控制物体排开液体的体积、液体密度相同,只改变物体密度,因此要选取体积相同、密度不同的物体;
2. 实验过程:利用称重法$F_{浮}=G-F_{拉}$计算浮力,先读取物体重力和浸没时的拉力,再代入公式计算;
3. 实验结论:比较两个物体的浮力大小,若浮力相等,则说明浮力与物体密度无关,反之则有关。
【解析】
1. 实验思路:
根据控制变量法,探究浮力与物体密度的关系时,需控制排开液体体积和液体密度相同,改变物体密度,故选取体积相同、密度不同的物体A和B。
2. 实验过程:
物体A的重力$G_A=F_1=3.0\ \mathrm{N}$,浸没在水中时拉力$F_{拉A}=F_2=1.8\ \mathrm{N}$,根据称重法,物体A所受浮力:
$F_{浮A}=G_A-F_{拉A}=3.0\ \mathrm{N}-1.8\ \mathrm{N}=1.2\ \mathrm{N}$;
由乙图弹簧测力计放大示数可知,分度值为$0.2\ \mathrm{N}$,示数为$2.8\ \mathrm{N}$,即物体B在水中受到的拉力为$2.8\ \mathrm{N}$;
物体B的重力$G_B=F_3=4.0\ \mathrm{N}$,则物体B所受浮力:
$F_{浮B}=G_B-F_{拉B}=4.0\ \mathrm{N}-2.8\ \mathrm{N}=1.2\ \mathrm{N}$。
3. 实验结论:
物体A、B密度不同,体积相同且均浸没在水中(排开水的体积相同),所受浮力相等,因此得出结论:浮力的大小与浸在液体中的物体的密度无关。
【答案】
密度;1.2;2.8;1.2;浮力的大小与浸在液体中的物体的密度无关
【知识点】
控制变量法;称重法测浮力;浮力影响因素
【点评】
本题考查控制变量法在探究实验中的应用,以及称重法测浮力的计算,需通过分析实验数据归纳实验结论,注重对实验探究能力的考查。
【难度系数】
0.6
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