2026年同步练习河南大学出版社八年级物理全一册沪科版第165页答案
6. 如图是小青在做“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验场景,弹簧测力计示数的大小关系是:$F_1>F_2>F_3$。

(1)乙图中物块所受浮力大小的表达式为:$F_{浮乙}=$
$F_1-F_2$
。
(2)小青比较甲、乙、丙三图,得出浮力大小与深度有关的结论,你认为小青同学的这个结论是
错误
(填“正确”或“错误”)的,原因是
没有控制物体排开液体的体积相同
。
(3)如果实验中水的密度大于某液体的密度,则弹簧测力计示数大小关系应满足$F_3$
小于
(填“大于”“等于”或“小于”)$F_4$。
(4)若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计,
可以
(填“可以”或“不可以”)完成本实验的探究。

答案

6.(1)$F_1-F_2$ (2)错误 没有控制物体排开液体的体积相同 (3)小于 (4)可以

解析

【分析】
要解答本题,需结合浮力的称重法、控制变量法、阿基米德原理及转换法的知识分析:
1. 乙图中物块浮力可通过称重法计算,即物块重力减去弹簧测力计拉力,物块重力为甲图的$F_1$,乙图拉力为$F_2$,据此推导浮力表达式;
2. 探究浮力与深度的关系时,需控制排开液体体积相同,分析小青的实验是否满足控制变量要求;
3. 完全浸没时排开液体体积相同,根据阿基米德原理,液体密度越大浮力越大,结合弹簧测力计示数与浮力的关系判断$F_3$和$F_4$的大小;
4. 橡皮筋的伸长量与拉力成正比,可替代弹簧测力计完成实验,判断是否可行。
【解析】
(1) 称重法测浮力公式为$F_{浮}=G-F_{拉}$,甲图中物块重力$G=F_1$,乙图中弹簧测力计示数为$F_2$,因此乙图物块所受浮力$F_{浮乙}=F_1-F_2$;
(2) 探究浮力大小与深度的关系时,必须控制物体排开液体的体积相同。小青比较甲、乙、丙三图时,乙图中物块部分浸入水中,丙图中物块完全浸没,排开液体体积不同,未控制排开体积相同,因此结论错误;
(3) 物块完全浸没时,排开液体体积$V_{排}$相同,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,水的密度大于某液体密度,所以物块在水中的浮力$F_{浮水}$大于在某液体中的浮力$F_{浮液}$。弹簧测力计示数$F=G-F_{浮}$,物块重力$G$不变,浮力越大则弹簧测力计示数越小,因此$F_3=G-F_{浮水} < F_4=G-F_{浮液}$;
(4) 橡皮筋的伸长量与所受拉力成正比,可通过测量橡皮筋的伸长量反映拉力大小,替代弹簧测力计完成本实验的探究,因此可以。
【答案】
(1)$F_1-F_2$;(2)错误;没有控制物体排开液体的体积相同;(3)小于;(4)可以
【知识点】
浮力的称重法、探究浮力影响因素、阿基米德原理
【点评】
本题是初中浮力部分的典型实验题,围绕“探究浮力大小与哪些因素有关”展开,重点考查控制变量法的应用,以及称重法、阿基米德原理的理解与运用,同时涉及转换法的拓展应用,需学生掌握实验设计的核心逻辑。
【难度系数】
0.6
1.在验证“浮力大小与液体密度有关”的实验中,小明组装了如图所示的装置。他把小铁块挂在弹簧测力计下,并将其浸没在水中静止时,记录弹簧测力计的示数;然后逐渐往水中加入食盐,食盐溶解后,发现弹簧测力计的示数没有发生明显改变,经检查弹簧测力计正常完好。请你完成如下问题:

(1)该实验中,弹簧测力计的示数没有发生明显改变的原因是
小铁块体积过小,加入食盐后小铁块所受浮力没有发生明显的变化
。
(2)该实验中,若通过更换小铁块的方法,使弹簧测力计示数发生明显改变,则替换小铁块的物块应满足的条件是
替换小铁块的物体体积应该较大,但物体重力不超过5 N
。

答案

1.(1)小铁块体积过小,加入食盐后小铁块所受浮力没有发生明显的变化 (2)替换小铁块的物体体积应该较大,但物体重力不超过5 N

解析

【分析】
本题围绕“浮力大小与液体密度的关系”实验展开,需结合阿基米德原理分析弹簧测力计示数变化的原因。根据阿基米德原理,物体浸没时浮力$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,弹簧测力计示数$F=G-F_{浮}$。实验中加入食盐会使液体密度$\rho_{液}$增大,理论上浮力应增大、示数减小,但示数无明显变化,说明浮力变化量太小,需从物块体积对浮力变化的影响角度分析;要让示数明显改变,需增大浮力变化量,结合公式可知需增大物块体积,同时考虑弹簧测力计量程限制。
【解析】
(1) 小铁块浸没在水中时,$V_{排}=V_{铁}$,加入食盐后$\rho_{液}$增大,浮力理论上会增大,但弹簧测力计示数无明显变化,说明浮力的变化量极小。原因是小铁块体积过小,根据$\Delta F_{浮}=\Delta\rho_{液}gV_{排}$,$\Delta\rho_{液}$一定时,$V_{排}$越小,浮力变化量越小,因此弹簧测力计示数变化不明显。
(2) 要使弹簧测力计示数发生明显改变,需让浮力变化量足够大,由$\Delta F_{浮}=\Delta\rho_{液}gV_{排}$可知,在$\Delta\rho_{液}$一定时,需增大$V_{排}$,即替换的物块体积应较大;同时,物块挂在弹簧测力计下,其重力不能超过弹簧测力计的量程(图中弹簧测力计量程为$0∼5N$),否则无法正常测量。
【答案】
(1) 小铁块体积过小,加入食盐后小铁块所受浮力没有发生明显的变化
(2) 替换小铁块的物体体积应该较大,但物体重力不超过5 N
【知识点】
浮力的影响因素、阿基米德原理、弹簧测力计的使用
【点评】
本题结合实验探究考查对浮力相关知识的应用,需理解浮力变化量的影响因素,难度适中,能较好地检验学生对阿基米德原理的掌握程度。
【难度系数】
0.6
2. 在中国空间站微重力环境中,航天员王亚平用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球静止不动,所示,此时乒乓球
(填“受”或“不受”)浮力作用,原因是:


。

答案

2.不受 微重力环境下,液体几乎不受重力,液体压强的产生条件消失,则液体对其内部物体也将不存在压力,更不存在压力差;压力差消失,浸入液体中的物体不受浮力

解析

【分析】
要判断乒乓球是否受浮力,需明确浮力的产生本质是浸在液体中的物体受到的上下表面的压力差。在微重力环境下,液体几乎不受重力,无法产生液体压强,因此乒乓球上下表面不存在压力差,由此可判断是否受浮力。
【解析】
浮力的本质是浸在液体中的物体受到的液体上下表面的压力差。在空间站的微重力环境中,液体几乎不受重力作用,而液体压强的产生依赖于重力,此时液体无法产生压强,乒乓球的上下表面不会受到液体的压力,也就不存在压力差,因此乒乓球不受浮力。
【答案】
不受;微重力环境下,液体几乎不受重力,液体压强的产生条件消失,浸入液体中的物体上下表面不存在压力差,因此不受浮力
【知识点】
浮力的产生、液体压强的产生条件
【点评】
本题结合中国空间站的微重力场景,考查浮力的本质,需要学生跳出“浸在液体中就受浮力”的误区,理解浮力由液体压力差产生,对概念本质的理解要求较高。
【难度系数】
0.5